Gonadotropin-releasing hormone (GnRH), synthesized in the hypothalamus, plays a pivotal role in the regulation of vertebrate reproduction. Since molecular isoforms of GnRH and their receptors (GnRHR) have been isolated in a broad range of vertebrate species, GnRH and GnRHR provide an excellent model for understanding the molecular co-evolution of a peptide ligand-receptor pair. Vertebrate species possess multiple forms of GnRH, which have been created through evolutionary mechanisms such as gene/chromosome duplication, gene deletion and modification. Similar to GnRHs, GnRH receptors (GnRHR) have also been diversified evolutionarily. Comparative ligand-receptor interaction studies for non-mammalian and mammalian GnRHRs combined with mutational mapping studies of GnRHRs have aided the identification of domains or motifs responsible for ligand binding and receptor activation. Here we discuss the molecular basis of GnRH-GnRHR co-evolution, particularly the structure-function relationship regarding ligand selectivity and signal transduction of mammalian and non-mammalian GnRHRs.
The reproductive activity in male mammals is well known to be regulated by the hypothalamus-pituitary-gonad axis. The hypothalamic neurons secreting gonadotropin releasing hormone (GnRH) govern the reproductive neuroendocrine system by integrating all the exogenous information impinging on themselves. The GnRH synthesized and released from the hypothalamus arrives at the anterior pituitary through the portal vessels, provoking the production of the gonadotropins(follicle-stimulating hormone (FSH) and luteinizing hormone (LH)) at the same time. The gonadotropins affect the gonads to promote spermatogenesis and to secret testosterone. Testosterone acts on the GnRH neurons by a feedback loop through the circulatory system, resulting in the balance of all the hormones by regulating reproductive activities. These hormones exert their effects by acting on their own receptors, which are included in the signal transduction pathways as well. Unexpected aberrants are arised during this course of action of each hormone. This review summarizes these abnormal phenomena, including various mutations of molecules and their actions related to the reproductive function.
Kim, Dae-Geun;Kim, Hyo-Won;Kim, Jung-Hyun;Lee, Bae-Ik;Hong, Sun-Mee;Min, Kwan-Sik;Myung, Jeong-In;Kim, Dae-Jung
Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
/
v.50
no.6
/
pp.770-776
/
2017
This study investigated the effects of recombinant eel gonadotropin hormone (rJeGTH) produced in silkworms, with and without a carboxyl-terminal peptide from equine chorionic gonadotropin (eCG), on the induction of sexual maturation in female eels Anguilla japonica. Experiments were conducted both in vivo and in vitro. In in vitro trials, germinal vesicle breakdown (GVBD) induction did not significantly differ between rJeFSH and $rJeFSH{\cdot}eCG$ treatments and the control group. However, previous studies did find that rJeLH and $rJeLH{\cdot}eCG$ treatments induced GVBD in female eels. Our in vitro exploration of $estradiol-17{\beta}$ ($E_2$) levels in immature ovarian tissues revealed significantly higher $E_2$ levels in the group treated with $rJeFSH{\cdot}eCG$$1{\mu}g/mL$ than in the control group. In contrast, the in vivo experiments showed no effect of recombinant hormones on the sexual maturation of feminized eels. Previous studies and our own in vitro results have clearly shown that rJeGTH and $rJeGTH{\cdot}eCG$ have a positive effect on the sexual maturation of feminized eels. To develop the activity of rJeGTH in vivo, further studies should confirm circulation time and activity of these hormones in eels' bloodstream, modify the structure of the recombinant gene, and implement additional glycosylation.
This is about the successful use of eCG and hCG for producing a Siberian tiger pup born from 10-year-old, primiparous, albino Siberian tiger. From February 2010 to July 2010, natural breeding had been tried three times with no conception. During this period of five months, estrus behaviors appeared to be typically normal and a lot of matings were observed. After consecutive failures, 1000 IU eCG (equine chorionic gonadotropin) were intramuscularly injected on the day showing estrus behavior, followed with an injection of 750 IU hCG (human chorionic gonadotropin) 80 hours later. The tiger stopped recurrence of estrus, and a cub, weighed 780 gram, was born alive 104 days after hCG injection. This study is the first report showing the unique, successful use of exogenous hormones as one of artificial breeding programs in the long history of captive breeding of carnivorous zoo animals in Korea.
Hypogonadotropic hypogonadism, or the lack of function of the testis or ovary secondary to the lack of pituitary and or hypothalamic trophic hormones, is also sometimes generally termed Kallmann's syndrome. Whether such deficiencies arise from an inborn error of hypothalamic organization and pituitary connection or damage to the hypothalamic pituitary system in prepubertal life, the manifestations of a eunuchoid or apubertal individual with potentially competent pituitary and gonadal function will result. Beyond the achievement of puberty, a similar situation can be recreated by the administration of a long-acting GnRH analog or by conditions of secondary hypothalamic dysfunction such as anorexia nervosa where shutdown of GnRH and its resultant effects cause cessation of gonadal function and even a regression of secondary sexual characteristics. Technically, these conditions are not Kallmann's syndrome but one must recognize the similarities. We have experienced a case of isolated gonadotropin deficiency which showed a negative KALIG-1 gene in infertile patient with primary amenorrhea. So we report this case with a brief review of literatures.
Surgical castration performed to reduce male-associated problems results in pain and microbial infections in male animals. Therefore, immunocontraception, which is mediated by the animal's own antibodies against reproductive hormones, has been recommended as an alternative to surgical castration when considering the animal's welfare. In this study, a new immunocontraceptive vaccine composed of six tandem copies of gonadotropin-releasing hormone (GnRH) fused to rat granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) was developed, and its efficacy was evaluated in male rats. Three different doses (10, 50, and $100{\mu}g$) of recombinant GM-CSF-GnRH protein were injected three times at intervals of two weeks into male rats. The rats vaccinated with three doses of GM-CSF-GnRH produced a significantly higher level of antibodies against GnRH than that in the negative control rats. Severe atrophy of gonads was observed in rats vaccinated with three doses of GM-CSF-GnRH but not in the negative control rats. The results reveal that the new GnRH vaccine conjugated with rat GM-CSF induces efficient immunocontraception in male rats. This formulation of the immunocontraceptive vaccine would be applicable to both domestic and pet male animals.
Park, Jong-Ju;Jargal, Naidansuren;Yoon, Jong-Taek;Min, Kwan-Sik
Reproductive and Developmental Biology
/
v.33
no.4
/
pp.229-236
/
2009
The glycoprotein hormone family represents a class of heterodimers, that includes the placental hormone equine chorionic gonadotropin (eCG) and the anterior pituitary hormones- follitropin (FSH), lutropin (LH), and thyrotropin (TSH). The 4 hormones are heterodimers, with a common $\alpha$-subunit and unique $\beta$-subunits. eCG is the most heavily glycosylated of the known pituitary and placental glycoprotein hormones. Recent observations using single chain glycoprotein hormone analogs in which, the $\beta$-and $\alpha$-subunits are linked, implied that heterodimeric-like quaternary configuration is not a prerequisite for receptor/signal transduction. To study the function and signal transduction of tethered rec-eCG, a single chain eCG molecule was constructed and rec-eCG protein was produced. Molecular mass of the single chain is about 45 kDa. All mice were ovulated by tethered rec-eCG treatment. The dual activity of tethered rec-eCG was determined in receptor cell lines of nonequid species; in fact, this dual activity was proven in species other than horse. Tethered rec-eCG in equids does not bind to FSH receptors, suggesting that eCG is primarily an LH-like hormone in the horse. Taken together, these data suggest that tethered rec-eCG has dual activity in nonequid species in vitro. However, it has only LH-like activity in equid species in vitro.
We used a mammalian GnRH antagonist, $[Ac-3,4-dehydro-Pro^1,\;D-p-F-Phe^2,\;D-Trp^{3.6}]$-GnRH, to examine the details of the salmon type gonadotropin-releasing hormone (sGnRH) and GnRH agonist analog $(Des-Gly^{10}$[d-Ala^6]-ethylamide GnRH; GnRHa) functions in the control of maturational gonadotropin (GTH II) secretion, in precocious male rainbow trout, in both in vivo and in vitro experiments. In the in vivo study, plasma GTH II levels increased by sGnRH or GnRHa treatment, but the response was more rapid and stronger in the GnRHa treatment group. The increase in GTH II was significantly suppressed by the GnRH antagonist, while the antagonist had no effect on basal GTH II levels in both groups. The GnRH antagonist showed stronger suppression of GTH II levels in the sGnRH treatment fish than in the GnRHa treatment fish. In addition, plasma androgenic steroid hormones (testosterone and 11-ketotestosterone) increased by the sGnRH or GnRHa treatment. The GnRH antagonist significantly inhibited the increases in plasma androgenic steroid hormone levels stimulated by the sGnRH or GnRHa, while the antagonist had no effect on basal androgenic steroid hormone levels in both groups. In the in vitro study, treatment with sGnRH or GnRHa increased GTH II release from the cultured dispersed pituitary cells, but the response was stronger in the GnRHa treatment group. The increase in GTH II release by GnRH was suppressed by adding the GnRH antagonist, dosedependently. On the other hand, basal release of GTH II did not decrease by the GnRH antagonist treatment in both groups. These results suggest that the GnRH antagonist, $[Ac-3,4-dehydro-Pro^1,\;D-p-F-Phe^2,\;D-Trp^{3.6}]-GnRH$, used in this study is effective in blocking the action of GnRH-induced GTH II release from the pituitary gland both in vivo and in vitro.
Melatonin Is a multifunctional hormone secreted from the pineal gland in the middle of cerebrum and cerebellum. Its synthesis and release reflect photopedod;Photopedod is a yearly predictable ambient factor that most animals utilize as an environmental cue for maximum survival. Hamsters maintaln reproductive activity in summer during which day length exceeds night time. Upon the advent of autumnal equinox they undergo gonadal regression. The photoperiodic effects are prevented by removal of the pineal gland and restored by the timed repiacument of melatonin. The results suggest that melatonin constitutes part of control mechanism whereby environmental information is transduced to neuroendocrine signal responsIble for the functional integrity of the reproductive system. From the studies for the action site of melatonin following the treatment of photopedod or melatonin in the lesion of a spedflc portion of hypothalamus, suprachiasmatic nuclei and pars tuberalis are shown to be a consensus site for melatonIn. The action of melatonin. In the regulation of reproduction is largely unknown. It is mainly due to the lack of acute effect of melatonin on gonadotropin secretion. However, reduction of the gonadotropln release and augmentation of the hypothalamic gonadotropin-releasing hormone (GnRH) content by long-term treatment of melatonln Indicate that constant presence of melatonln may partidpate in the regulation of sexual activity via the GnRH neuronal system. The action mechanism by which melatonin exerts Its effect on GnRH neuron needs to be eluddated. The inability of opiold analogues to affect the reproductive hormones in sexually regressed animals by inhibftory photopedod and melatonin suggests that the opioldergic neuron may be a prime intervening mediator. Recent cloning of melatonin receptor will contribute to investigate its anatomical Identification and the action mechanism of melatonin on target tissues at the molecular level.
Glycoprotein hormones have a common $\alpha$-subunit that is involved in the signaling pathway together with G protein, adenylcyclase and cAMP induction; however, it is an unclear how this common structure is related to hormonal action. To determine the biological functions of the COOH-terminal amino acids in the $\alpha$-subunit of these glycoprotein hormones, a tethered-molecule was constructed by fusing the $NH_2$-terminus of the $\alpha$-subunit to the COOH-terminus of the $\beta$-subunit of equine chorionic gonadotropin (eCG). The following deletion mutants were created by PCR; Ile was inserted at position 96 to form ${\Delta}96$, Lys was substituted at position 95 to form ${\Delta}95$, His was inserted at position 93 to form ${\Delta}93$ and Tyr was substituted at position 87 to form ${\Delta}87$. Each mutant was transfected into CHO-K1 cells. Tethered-wt eCG, and ${\Delta}96$, ${\Delta}95$, and ${\Delta}93$ mutants were efficiently secreted into the medium but the ${\Delta}87$ mutant was not secreted. Interestingly, the RT-PCR, real-time PCR, and northern blot analyses confirmed that the RNA was transcribed in the ${\Delta}87$ mutant. However, the ${\Delta}87$ mutant protein was not detected in the medium or the intracellular fraction of the cell lysates. The LH- and FSH-like activities of the recombinant proteins were assayed in terms of cAMP production using rat LH/CG and rat FSH receptors. The metabolic clearance rate (MCR) was determined by injecting rec-eCG (2 IU) into the tail vein. The ${\Delta}95$ and ${\Delta}93$ mutants were completely inactive in both the LH- and FSH-like activity assays. The ${\Delta}96$ mutant showed slight activity in the LH-like activity assay. In comparison to the wild type, the activity of the ${\Delta}96$ mutant in the FSH-like activity assay was the highest among all the mutants. The MCR assay in which rec-eCG was injected showed a peak at 10 min in all the treatment groups, which disappeared 4 h after injection. These results imply a direct interaction between the receptor and the COOH-terminal region of the a-subunit. The data also reveal a significant difference in the mechanism by which the eCG hormone interacts with the rLH and rFSH receptors. The COOH-terminal region of the $\alpha$-subunit is very important for the secretion and functioning of this hormone.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.