• 대한의생명과학회지
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• 제6권1호
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• pp.11-17
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• 2000

SNAP-25는 presynaptic plasma membrane에 위치하는 단백질로서 synaptic vesicle의 docking과 fusion에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. 생쥐 SNAP-25$^{2)}$ 유전자와 99%의 높은 homology를 갖고 있는 Z2 cDNA를 probe로 사용하여 쥐의 뇌 cDNA library에서 SNAP-25유전자를 screening하였다. 그 결과 6개 의 양성 클론을 분리 해 냈으며, 이들 각각을 S1, S2, S3, S4, S5, S6으로 명명하였다. 이 중에서 생쥐 SNAP-25와 가장 높은 homology를 보여 주고 있는 S5 클론을 선택하여 염기서열을 분석하였다. 2,100 bp의 염기서열로 구성된 쥐 SNAP-25 cDNA는 206개의 아미노산을 coding하는 618 bp의 open reading frame을 가지고 있으며, ORF는 209~211 bp에 위치하는 AUG codon에서 시작하여 827~829 bp에 위치하는 stop codon TAA에서 끝난다. 3' untranslated region에서 는 28과 19개 의 CA 반복 염기서열을 보여주고 있었으며, SNAP-25 peptide sequence에서 4개의 cystein residues는 84~91에 위치하고 있었으며, amino terminus 부분에서 amphipathic $\alpha$-helix를 형성하고 있는 것을 볼 수 있었다. 사람과 쥐의 SNAP-25 유전자는 88%, 생쥐와 쥐의 경우는 97%의 homology를 보여 주고 있었다. 그리고 사람과 쥐의 ORF에서 염기서열은 94%,생쥐와 쥐의 ORF에서 염기서열은 100%의 homology를 보여주고 있었으며 사람, 생쥐, 그리고 쥐의 ORF에서 아미노산 서열은 100%의 homology를 보여주고 있었다.

• 대한한방내과학회지
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• 제31권2호
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• pp.254-263
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• 2010

Objectives : The neuroprotective effects of bee venom (BV) have been demonstrated in many studies, but bee venom has many side effects. So we used sweet bee venom (SBV), which has high molecular elements removed to reduce the side effects. I examined the neuroprotective effect of sweet bee venom in 1-methyl-4-phenylpyridine ($MPP^+$)-induced human neuroblastoma SH-SY5Y cells. Methods : To observe the possible toxicity of SBV itself, SH-SY5Y cells were treated with SBV in various concentrations for 3 h and $MPP^+$ in concentrations (1 and 5mM) for 24h. To investigate the protective effect of SBV against $MPP^+$ toxicity, SH-SY5Y cells were pretreated with vehicle or nontoxic concentrations of SBV for 3h and the cells were not washed, followed by incubation with respective concentrations of SBV and 1 mM $MPP^+$ for 24h. To investigate the protective effect of SBV against $MPP^+$ toxicity, SH-SY5Y cells were pretreated with vehicle or nontoxic concentrations of SBV for 3h and the cells were not washed, followed by incubation with respective of SBV(0.5%), 1 mM $MPP^+$, 5uM AKT inhibitor(LY984002) and 10uM ERK inhibitor(PD98059) for 24 h. The protective effect was measured by cell viability assay. To investigate the degree of apoptosis, caspase-3 enzyme activity was measured in control, $MPP^+$, SBV+$MPP^+$. Results : SBV (0.5%) pretreatment protected the SH-SY5Y cells against $MPP^+$-induced apoptotic cell death. The cell viability was higher in the SH-SY5Y cells that were pretreated with vehicle or nontoxic concentrations of SBV than those not pretreated. The caspase-3 activity was lower in the pretreated groups than these not pretreated. ERK and AKT enzymes have a role in the neuroprotective effects of the sweet bee venom. Conclusions : The results demonstrate that SBV has a protective effect on dopaminergic neurons against $MPP^+$ toxicity. This data suggest that SBV could be a potential therapeutic tool for neurodegenerative diseases such as Parkinson's disease(PD).

• KSBB Journal
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• 제20권5호
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• pp.363-370
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• 2005

중추신경계의 신경간세포가 파킨슨병과 뇌졸중과 같은 퇴행성 뇌 질환의 치료뿐만이 아니라 신경세포 발생과정에서의 중요성 때문에 최근에 커다란 관심의 대상이 되고 있다. 중추신경계의 발생과정 동안에, 중뇌의 도파민 신경세포의 형성은 두 가지의 분자생물학적인 기작에 의해서 결정된다. 첫째로, FGF-8, sonic hedgehog 그리고 전사조절인자 인 Nurr1이 도파민 신경세포의 형질을 결정짓는다. 또 다른 기작으로는, 전사조절인자 인 $Lm{\times}lb$와 $Pt{\times}3$가 중요하게 관련되어있다. 특히 Nurr1이 결핍된 생쥐에서, 타이로신수산화효소 (Tyrosine bydroxylase, TH) 면역양성 세포들이 중뇌흑색질에서 발견되지 않으므로 Nurr1이 도파민 신경세포의 발생에 필수적임을 알 수 있다. 본 연구에서는 도파민 신경세포의 형질을 유도하는데 있어서 Nurr1이 매개하는 기작을 연구하기 위해서 레트로 바이러스를 이용하여 Nurr1을 도입한 무한증식 신경간세포를 사용하였다. Nurr1 유전자의 과발현 만으로는 신경간세포에서 도파민 신경세포의 형질을 유도하지는 못하지만, 레티노이드 (retinoid, RA)와 폴스콜린 (forskolin, FK)을 처리하여 TH와 방향성 L-아미노산 탈카르복시화효소 (aromatic L-amino acid decarboxylase, AADC) mRNA의 발현을 유도하였다. 또한, Nurr1 과발현 신경간세포를 사람 별아교세포와 공동배양 하여 TH 발현량을 많이 증가시켰다. 이러한 공동배양실험에서, RA와 FK를 처리하면 TH의 발현수준이 더욱 더 증가함을 발견하였다. 이러한 결과들은 Nurr1 유전자를 도입한 사람 신경간세포가 파킨슨병 환자들에게 세포이식을 통한 유전자 치료의 유용성을 시사하고 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.836-848
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• 2019

본 글은 오늘날 과학기술 분야에서 큰 영향을 미친 사이버네틱스와 이를 계승한 인지과학, 인공지능, 이로 인해 촉발된 포스트휴먼 담론으로 이어지는 맥락을 살펴보고자 한다. N. 위너에 의해 주창된 사이버네틱스는 현대정보과학과 뉴런망(網) 개념을 배태하는데 큰 역할을 하였으며 인간의 정신(mind)을 디지털 부호화하려는 현대 뇌신경과학에 많은 영향을 주었다고 말해진다. N. 위너는 인간은 커뮤니케이션의 동물이라고 전제하고 피드백에 입각한 정보이론을 정립하고자 하였다. 위너는 기존 인간의 부정적인 국면들(폭력성, 야만성 전쟁 등)과 전체주의적인 선동 선전에 의해 정보의 엔트로피가 증가했기 때문이라고 보았다. 이러한 부정적인 정보의 엔트로피를 제거하기 위해서 사이버네틱스, 즉 자동제어 장치를 통해 정보가 자유롭게 유통되는 시스템을 고안한 것이다. 이제 인간 사회는 피드백 효과에 바탕을 둔 정보이론과 그 시스템에서 서로 소통하게 되는 것이다. 그러나 위너는 인간이 기계가 되고 매체가 과잉 정보로 인해 정보가 전달하는 메시지가 단지 되풀이되는 것을 경계하였다. 그럼에도 불구하고 사이버네틱스는 닫혀진 시스템으로서 복합성에 의해 비판 받게 되었다. 그 이후 사이버네틱스 개념은 이를 계승한 인지과학의 영역에서 인지주의(Cognitivism)를 낳았고 이는 오늘날 인공지능 개발의 기반 인식을 형성하고 있다. 인지주의의 단적인 예는 인간 뇌를 뉴런 개념으로 파악하여 뉴런을 디지털 부호화 함으로써 '뉴런인간'(장 피에르 샹죄)을 탄생시키는 것이다. 뉴런 인간의 개념은 인간과 기계를 동일시하고 인간의 탈신체화, 인간 신체의 탈문질화 가능성을 열어 놓았다는 점에서 의미심장하다. 다른 한편 인간 뇌의 디지털 부호화와 신체의 탈물질화는 N. K. 헤일즈가 말하는 '포스트휴먼'의 이상에 가깝다. 도나 J 헤러웨이의 '사이보그 선언'도 포스트휴먼의 이상을 사이보그로 구현하려 한다. 디지털 혁명으로 촉발된 포스트휴먼 개념은 기존 인간에 대한 정의와 위상, 인간과 기계의 관계와 경계를 근본적이고 급진적인 방식으로 질문한다. 인간의 이상과 인류의 오랜 염원은 인간 존재를 불멸화하는 것이다. 18세기 계몽주의자 콩도르세가 말하는 완벽가능성의 이상은 완벽하게 만들어진 인간에 대한 환상과 신화이다. 귄터 안더스는 인간이 완벽하게 만들어지지 않고 불완전한 인간으로 태어난 것을 부끄럽게 여긴다고 말한다. 인간의 자가제조를 통한 완벽성의 꿈과 환상은 삶의 지평에서 - 불멸을 꿈꾸면서 - 죽음을 후퇴시키고 삶으로서의 세계(Lebenswelt)를 축출한다. 삶의 세계는 삶의 풍요로운 의미의 근원이자 실존적 지평이다. NBIC 기술, 사이버네틱스, 인공지능, 뇌신경과학의 다양한 형태의 결합은 '호모 아티피시알리스'(Homo Artificialis, 인공인간)를 창발함으로써 오랜 시간 속에서 숙성된 인문적 성찰과 지혜, 그것이 사유한 삶의 근원으로서의 실존적 지평을 근본적으로 뒤흔들고 있는 것이다. 이러한 급진적인 과학기술적 변화의 맥락에서 떠오른 '포스트휴먼' 개념은 - 역설적이게도 - 인간(휴먼)의 위상, 삶의 의미, 존재의 지평 등 가장 인간(학)적 형이상학적 실존적인 질문들을 재점화하고, 깊은 인문적 성찰을 요구하고 있다.

• BMB Reports
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• 제45권9호
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• pp.532-537
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• 2012

P18, a member of the INK4 family of cyclin-dependent kinase inhibitors, is a tumor suppressor protein and plays a key cell survival role in a variety of human cancers. Under pathophysiological conditions, the INK4 group proteins participate in novel biological functions associated with neuronal diseases and oxidative stress. Parkinson's disease (PD) is characterized by loss of dopaminergic neurons, and oxidative stress is important in its pathogenesis. Therefore, we examined the effects of PEP-1-p18 on oxidative stress-induced SH-SY5Y cells and in a PD mouse model. The transduced PEP-1-p18 markedly inhibited 1-methyl-4-phenyl pyridinium-induced SH-SY5Y cell death by inhibiting Bax expression levels and DNA fragmentation. Additionally, PEP-1-p18 prevented dopaminergic neuronal cell death in the substantia nigra of a 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6,-tetrahydropyridine-induced PD mouse model. These results indicate that PEP-1-p18 may be a useful therapeutic agent against various diseases and is a potential tool for treating PD.

• Molecules and Cells
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• 제25권1호
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• pp.55-63
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• 2008

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disorder characterized by the selective death of motor neurons. Mutations in the SOD1 gene are responsible for a familial form of ALS (FALS). Although many studies suggest that mutant SOD1 proteins are cytotoxic, the mechanism is not fully understood. To investigate the role of mutant SOD1 in FALS, human SOD1 genes were fused with a PEP-1 peptide in a bacterial expression vector to produce in-frame PEP-1-SOD fusion proteins (wild type and mutants). The expressed and purified PEP-1-SOD fusion proteins were efficiently transduced into neuronal cells. Neurones harboring the A4V, G93A, G85R, and D90A mutants of PEP-1-SOD were more vulnerable to oxidative stress induced by paraquat than those harboring wild-type proteins. Moreover, neurones harboring the mutant SOD proteins had lower heat shock protein (Hsp) expression levels than those harboring wild-type SOD. The effects of the transduced SOD1 fusion proteins may provide an explanation for the association of SOD1 with FALS, and Hsps could be candidate agents for the treatment of ALS.

• 재활치료과학
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• 제3권2호
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• pp.5-48
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• 2014

서론: 작업치료에서는 수행기술을 매우 중요하며, 이런 수행기술에는 감각 인지 기술, 운동실행 기술, 감정 조절기술, 인지기술, 소통 사회 기술 등이 있다. 모든 수행기술은 통합된 신경처리를 통해 이루어진다. 본론: 입체해석학(stereology)란 신경세포, 대뇌 겉질, 기능과 관련되어 뇌의 특정 영역의 형태 변화를 알아 낼 수 있는 과학적 방법이다. 입체해석학은 평면으로 잘려진 생물학적 샘플을 확률이론과 과학적 추출방법을 사용하여 3 차원적으로 분석하는 다학문분야이다. 편견 없는 입체해석학적 방법은 확률이론을 바탕으로하며, 생물학적 영역의 해부학적 형태적 변화를 예측할 수 있다. 부피, 숫자, 길이와 같은 세포구조적변화는 뇌의 기능에 영향을 미치게 된다. 작업치료사들은 신경계환자들의 뇌 기능을 향상시켜 참여를 증진하는 것을 목적으로 한다. 뇌기능 장애 환자들에게 있어 기능적 증진은 뇌의 변화를 의미한다. 그러므로 신경학적 변화와 기능적 증진에 대한 두 가지 증거는 신경계 환자들의 작업치료에 매우 중요한 기초적 치료 근거가 된다. 비록 입체해석학 자체가 실험이나 인체 사후 검사에 많이 쓰일지라도 입체해석학은 신경계 환자들의 작업치료에 근본적 지식들 제공한다. 결론: 그러므로 입체해석학은 신경과학의 지식들을 경험의존가소성과 수행기술에 대한 뇌의 구조-기능관계를 바탕으로 작업치료에 전달해 준다고 볼 수 있다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제63권5호
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• pp.579-589
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• 2020

Objective : No optimum genetic rat Huntington model both neuropathological using an adeno-associated virus (AAV-2) vector vector has been reported to date. We investigated whether direct infection of an AAV2 encoding a fragment of mutant huntingtin (AV2-82Q) into the rat striatum was useful for optimizing the Huntington rat model. Methods : We prepared ten unilateral models by injecting AAV2-82Q into the right striatum, as well as ten bilateral models. In each group, five rats were assigned to either the 2×10¹² genome copies (GC)/mL of AAV2-82Q (×1, low dose) or 2×10¹³ GC/mL of AAV2-82Q (×10, high dose) injection model. Ten unilateral and ten bilateral models injected with AAV-empty were also prepared as control groups. We performed cylinder and stepping tests 2, 4, 6, and 8 weeks after injection, tested EM48 positive mutant huntingtin aggregates. Results : The high dose of unilateral and bilateral AAV2-82Q model showed a greater decrease in performance on the stepping and cylinder tests. We also observed more prominent EM48-positive mutant huntingtin aggregates in the medium spiny neurons of the high dose of AAV2-82Q injected group. Conclusion : Based on the results from the present study, high dose of AAV2-82Q is the optimum titer for establishing a Huntington rat model. Delivery of high dose of human AAV2-82Q resulted in the manifestation of Huntington behaviors and optimum expression of the huntingtin protein in vivo.

• BMB Reports
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• 제47권10호
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• pp.569-574
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• 2014

Heme oxygenase-1 (HO-1) degrades heme to carbon dioxide, biliverdin, and $Fe^{2+}$, which play important roles in various biochemical processes. In this study, we examined the protective function of HO-1 against oxidative stress in SH-SY5Y cells and in a Parkinson's disease mouse model. Western blot and fluorescence microscopy analysis demonstrated that PEP-1-HO-1, fused with a PEP-1 peptide can cross the cellular membranes of human neuroblastoma SH-SY5Y cells. In addition, the transduced PEP-1-HO-1 inhibited generation of reactive oxygen species (ROS) and cell death caused by 1-methyl-4-phenylpyridinium ion ($MPP^+$). In contrast, HO-1, which has no ability to transduce into SH-SY5Y cells, failed to reduce $MPP^+$-induced cellular toxicity and ROS production. Furthermore, intraperitoneal injected PEP-1-HO-1 crossed the blood-brain barrier in mouse brains. In a PD mouse model, PEP-1-HO-1 significantly protected against 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)-induced toxicity and dopaminergic neuronal death. Therefore, PEP-1-HO-1 could be a useful agent in treating oxidative stress induced ailments including PD.

• Toxicological Research
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• 제31권2호
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• pp.157-163
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• 2015

Nanotechnology has advanced at an extremely rapid pace over the past several years in numerous fields of research. However, the uptake of nanoparticles (NPs) into the body after administration through various routes may pose a risk to human health. In this study, we investigated the potential ocular toxicity of 20-nm, negatively- charged zinc oxide (ZnO) NPs in rats using micro-computed tomography (micro-CT) and histopathological assessment. Animals were divided into four groups as control group, ZnO NPs treatment group (500 mg/kg/day), control recovery group, and ZnO NPs treatment and recovery group. Ocular samples were prepared from animals treated for 90 days (10 males and 10 females, respectively) and from recovery animals (5 males and 5 females, respectively) sacrificed at 14 days after final treatment and were compared to age-matched control animals. Micro-CT analyses represented the deposition and distribution of foreign materials in the eyes of rats treated with ZnO NPs, whereas control animals showed no such findings. X-ray fluorescence spectrometry and energy dispersive spectrometry showed the intraocular foreign materials as zinc in treated rats, whereas control animals showed no zinc signal. Histopathological examination revealed the retinopathy in the eyes of rats treated with ZnO NPs. Neuronal nuclei expression was decreased in neurons of the ganglion cell layer of animals treated with ZnO NPs compared to the control group. Taken together, treatment with 20-nm, negatively-charged ZnO NPs increased retinopathy, associated with local distribution of them in ocular lesions.