• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제20권3호
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• pp.297-304
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• 2016

Klotho functions as a tumor suppressor predominantly expressed in renal tubular cells, the origin of clear cell renal cell carcinoma (ccRCC). Altered expression and/or activity of growth factor receptor have been implicated in ccRCC development. Although Klotho suppresses a tumor progression through growth factor receptor signaling including insulin-like growth factor-1 receptor (IGF-1R), the role of Klotho acting on IGF-1R in ccRCC and its clinical relevance remains obscure. Here, we show that Klotho is favorable prognostic factor for ccRCC and exerts tumor suppressive role for ccRCC through inhibiting IGF-1R signaling. Our data shows the following key findings. First, in tumor tissues, the level of Klotho and IGF-1R expression are low or high, respectively, compared to that of adjacent non-neoplastic parenchyma. Second, the Klotho expression is clearly low in higher grade of ccRCC and is closely associated with clinical outcomes in tumor progression. Third, Klotho suppresses IGF-1-stimulated cell proliferation and migration by inhibiting PI3K/Akt pathway. These results provide compelling evidence supporting that Klotho acting on IGF-1R signaling functions as tumor suppressor in ccRCC and suggest that Klotho is a potential carcinostatis substance for ccRCC.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제22권9호
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• pp.19.1-19.10
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• 2019

We investigated the insulin-like growth factor 1 (IGF-1)/AKT signaling pathway involved in muscle formation, growth, and movement in the adductor muscle of triploid Pacific oyster, Crassostrea gigas. Large and small triploid oysters (LTs and STs) cultured under identical conditions were screened, and the signaling pathways of individuals with superior growth were compared and analyzed. mRNA and protein expression levels of actin, troponin, tropomyosin, and myosin, proteins important in muscle formation, were higher in LTs compared with STs. Expression levels of IGF-1, IGF binding protein (IGFBP), and IGFBP complex acid-labile subunit were also higher in LTs compared with STs. Phosphorylation of the IGF receptor as well as that of AKT was high in LTs. In addition, the expression of phosphomammalian target of rapamycin and phospho-glycogen synthase kinase $3{\beta}$ was increased and the expression of Forkhead box O3 was decreased in LTs. Therefore, we suggested that the IGF-1/AKT signaling pathway affects the formation, growth, and movement of the adductor muscle in triploid oysters.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제23권3호
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• pp.247-268
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• 1996

여포와 난포의 성숙, 배란과 착상, 임신의 유지와 태아의 성장 발달, 분만 및 유선발육과 비유 등 일련의 생식현상에서 있어서 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용이 중추적인 역할을 한다는 사실은 오래 전부터 알려져왔다. 그러나 이러한 일련의 현상에 고전적인 호르몬 외에도 다수의 성장인자가 관여되고 있음이 최근의 연구 결과 밝혀지고 있다. 생식기관에서 성장인자들은 대부분 autocrine/paracrine mode로 작용하여, 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용을 매개하거나 이들 호르몬 등과 교호적인 작용(synergy)을 한다. 생식기관 내 insulin-like growth factor(IGF) system은 최근 가장 활발히 연구된 분야 중의 하나로 생식현상의 전반에 걸쳐 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀졌다. 본 지면에서는 IGF system에 관한 개괄적인 정보를 소개하고 현재까지 보고된 intrauterine IGF system에 관한 연구를 요약하고자 한다. IGF family는 IGF-I과 IGF-II ligands, 두종류의 IGF receptors(수용체), 그리고 지금까지 발견된 6종류의 IGF-binding proteins(IGFBPs)로 이루어져 있다. IGF-I과 IGF-II는 proinsulin과 상동한 구조를 가진 peptide로서 포도당과 아미노산 운반을 자극하는 등 insulin과 유사한 작용을 한다. 이 외에도 IGFs는 세포분열촉진제(mitogens)로서 여러 형태의 세포에 걸쳐 세포증식을 자극하고, 세포의 분화(differentiation)과 세포기능의 발현에 관여한다. IGFs는 간과 주로 messenchymal cells에서 발현되어 endocrine mode는 물론 autocrine/paracrine mode로 거의 모든 조직에 작용한다. IGF 수용체는 두종류가 알려져 있는데 type I IGF receptor는 tyrosine kinase로서 IGF-I과 IGF-II에 공히 high-affinity를 나타내고, 상기한 대부분의 IGFs의 작용을 매개한다. Type II IGF receptor 혹은 IGF-II/mannose-6-phosphate receptor는 두개의 서로 다른 binding sites를 가지고 있는데 IGF-II binding site는 IGF-II에만 high-affinity를 나타낸다. Type II IGF receptor의 주요 역할은 IGF-II를 lysosomal targeting하여 ligand를 파괴하는데 있다. 체액 속의 IGFs는 대부분 IGFBP에 결합되어 있다. IGFBPs는 IGF의 저장/운반체 혹은 IGF 작용을 조절하는 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 개개 IGFBP의 역할에 대해서는 지극히 제한된 정보만이 알려져 있다. IGFBPs의 IGF ligands에의 affinity는 IGF receptors의 IGFs에의 affinity보다 크기 때문에 대부분의 in vitro 상황 하에서 IGFBPs는 IGF 작용을 억제한다. IGFBP에 결합되어 있는 IGF가 어떤 기작에 의해 IGFBP로부터 분리되어 IGF receptor에 도달하는지는 알려지지 않고 있으나, 혈액과 조직액에 들어있는 불특정 IGFBP protease activity는 IGF의 방출과정에서 일역을 하는 것으로 믿어지고 있다. 최근 연구보고에 의하면 특정 in vitro 상황 하에서 IGFBP-1, -3, -5 등은 IGF와 무관한 작용도 있다는 증빙이 있어 IGF system의 또 다른 차원을 예고하고 있다. IGF family members의 mRNAs & proteins는 영장류, 설치류 및 가축의 자궁조직과 수태물(conceptus)에서 발현되어 자궁과 태아의 성장 발달에 중요한 역할을 한다. 자궁조직의 IGF system의 발현은 성선호르몬, 국소 생리조절인자 등에 의해 발현시기와 장소의 특이성이 결정되며, 발현된 IGFs와 IGFBPs는 autocrine/paracrine mode로 자궁조직에 작용하기도 하고, 자궁강에 분비되어 수태물의 성장 발달에 관여한다. 착상을 전후하여 수태물에서도 IGF system이 발현되는데 개개 IGF family member의 발현 시기는 모체로부터 유래된 mRNA의 유무, 수태물 자체의 genetic programming, 모체와의 상호작용 등에 의해 결정되고, IGFs의 작용 부위 역시 시간(생리적 상태)과 장소의 특이성이 있다. 이와같이 conceptus IGF system의 발현이 시간적, 공간적으로 조절되고있다는 사실은 IGFs가 수태물의 성장 발달에 일역을 한다는 가설을 간접적으로 지지해 준다. 자궁조직과 수태물에서 발현된 IGFs는 세포의 증식과 분화, 포도당과 아미노산의 운반과 단백질합성, placental lactogen과 prolactin 등과 같은 유선자극호르몬의 생성을 자극하고 스테로이드 호르몬의 합성에도 관여한다. 태아의 성장 발달에 있어서 IGFs의 역할은 embryo의 IGF-I, IGF-II, 혹은 IGF receptor gene을 homologous recombination technique에 의해 파괴(gene targeting)하여을 때의 결과로써 입증되었다. 생쥐의 IGF and/or IGF-II gene 혹은 IGF receptor gene을 파괴했을 때 출생 전후 모두 성장 발달이 지연되며 출생시 무게는 정상치의 30-60% 수준에 머물고, 특히 type I IGF receptor gene 혹은 IGF-I과 IGF-II genes를 모두 파괴했을 경우에는 출생 후 곧 치사한다. 자궁 내의 IGFBPs는 IGF ligands를 자궁 내에 제한시키거나 IGFs의 receptor binding을 억제하는 negative regulators 역할을 하는 것으로 믿어지고 있다. 그러나 영장류의 자궁에서 IGFBP-I과 같은 특정 IGFBP는 IGFs보다 월등히 많은 양이 발현 분비되고 있는 것으로 추산되고 있으며, 또한 이 단백질은 모체탈락막세포에서 분비되는 주요 단백질 중의 하나라는 점을 감안할 때 IGFBP-I이 IGF과 무관한 작용이 있을 가능성도 배제할 수 없다. 따라서 IGFBPs의 역할 규명은 IGF system을 이해하는데 중요한 부분을 차지하고 있어 향후 이 분야의 연구에 많은 기대와 촛점이 모여지고 있다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제47권5호
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• pp.618-628
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• 1999

연구배경: 세포성장은 세포증식과 세포죽음의 균형에 의해 이루어 진다. 세포성장에 관여하는 여러 growth factor증 IGF-I은 IGF-IR와 결합하여 세포증식을 유발하는 mitogen으로 알려져 있다. 또한 IGF-I에 결합하는 IGFBPs중에 IGFBP-3는 혈액내에 가장 많은 carrier protein으로, IGF-I과 결합하여 IGF-I의 세포증식 효과를 증가 혹은 억제시킨다. 방 법: 3T3 fibroblast 세포를 이용하여 IGF-I과 IGF-IR transcripts를 northern blot으로 확인하고, IGF-I에 의한 mitogenic effect를 MTT assay 및 $^3H$-thymidine incorporation test로 관찰하고, IGF-I의 receptor인 IGF-IR의 활성화를 보기 위해 intracellular $\beta$-subunit의 tyrosine kinase domain의 phosphorylation을 western blot으로 관찰하였다. 또한 IGFBP-3가 3T3 세포에서 mitogenic effect에 미치는 영향을 보기 위해 anti-IGFBP-3와 ${\alpha}IR_3$을 단독 및 병용투여하여 관찰하였다. 결 과: 3T3 세포는 IGF-I와 IGF-IR의 mRNA expression을 보였으며, IGF-I을 투여시 IGF-IR의 intracelluar cytoplasmic protein인 $\beta$-subunit의 tyrosine kinase domain을 phosphorylation시켜 활성화시키며, 5%, 1% serum-containing media에서 세포증식을 보였으나, serum-free media에서는 세포증식을 보이지 않았다. 또한 anti-IGFBP-3 투여와 ${\alpha}IR_3$과 anti-IGFBP-3를 병용투여시는 세포종식이 각각 2배이상 증가하였으나, ${\alpha}IR_3$을 4시간 전처치후 ${\alpha}IR_3$과 anti-IGFBP-3를 병용투여시는 anti-IGFBP-3에 의한 세포종식이 보이지 않은 것으로 보아 IGF -I/IGFBP-3 결합에서 분리되는 free IGF-I어l 의해 세포증식이 유도된 것으로 생각된다. 결 론: IGF-I은 IGF-IR를 phosphorylation시켜 mitogenic effect를 보이며, IGFBP-3는 IGF-I의 mitogenic effect를 억제하는 것으로 생각된다.

• BMB Reports
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• 제54권9호
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• pp.470-475
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• 2021

Low-dose metronomic chemotherapy has been introduced as a less toxic and effective strategy to inhibit tumor angiogenesis, but its anti-angiogenic mechanism on endothelial progenitor cells (EPCs) has not been fully elucidated. Here, we investigated the functional role of regulated in development and DNA damage response 1 (REDD1), an endogenous inhibitor of mTORC1, in low-dose doxorubicin (DOX)-mediated dysregulation of EPC functions. DOX treatment induced REDD1 expression in bone marrow mononuclear cells (BMMNCs) and subsequently reduced mTORC1-dependent translation of endothelial growth factor (VEGF) receptor (Vegfr)-2 mRNA, but not that of the mRNA transcripts for Vegfr-1, epidermal growth factor receptor, and insulin-like growth factor-1 receptor. This selective event was a risk factor for the inhibition of BMMNC differentiation into EPCs and their angiogenic responses to VEGF-A, but was not observed in Redd1-deficient BMMNCs. Low-dose metronomic DOX treatment reduced the mobilization of circulating EPCs in B16 melanoma-bearing wild-type but not Redd1-deficient mice. However, REDD1 overexpression inhibited the differentiation and mobilization of EPCs in both wild-type and Redd1-deficient mice. These data suggest that REDD1 is crucial for metronomic DOX-mediated EPC dysfunction through the translational repression of Vegfr-2 transcript, providing REDD1 as a potential therapeutic target for the inhibition of tumor angiogenesis and tumor progression.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제18권4호
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• pp.417-420
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• 2015

We investigated the relationship between viability and IGF-1 receptor (IGF-1R) activity in D-shaped and umbo larvae of the surf clam Spisula sachalinensis after treatment with vitrification solution (VS) or freezing. In a toxicity assay, VS1, containing 5 M dimethyl sulfoxide (DMSO), was very harmful to D-shaped and umbo larvae. However, VS2, containing 5 M ethylene glycol (EG), was not harmful to either larval stage. Although VS2 had a promising toxicity test outcome, none of the larvae survived vitrification. After immersion into VSs and freezing, IGF-1R ${\beta}$-subunits were detected in all larvae; however, tyrosine phosphorylation of intracellular ${\beta}$-subunits was detected only in the control and live groups. These results suggest that activation of IGF-1R may influence surf clam larvae viability.

• 생명과학회지
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• 제13권4호
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• pp.541-550
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• 2003

본 실험에서는 C형 간염바이러스 (HCV)의 외피 단백질인 E2 당단백질에 결합하는 세포단백질들을 클로닝하기 위해 간세포 cDNA를 phage 표면에 발현시킨 phage library를 제작하였고, 12-mer peptide library와 함께 E2 단백질에 대해 panning을 실시하였다. 검색결과 세포내 신호전달과 cytoskeleton 구성에 관여하는 tensin, membrane protein band 4.1 등 세포질내 단백질과 CCR7, CKR-L2, insulin-like growth factor-1 receptor 등 세포막 단백질 등이 확인되었다. 이들 단백질들을 발현하는 phage들은 수용성 E2단백질을 이용한 결합중화반응 결과 E2 단백질에 특이적으로 결합함이 확인되었다. 사람 T 세포에서 주로 발현되는 CCR7 유전자를 PHA로 활성화된 사람 T 세포의 total RNA를 이용하여 증폭하고 클로닝하였다. 293T 세포에 transfection시켜 단백질 발현양상을 flow cytometer로 분석하여 70% 이상의 세포들이 CCR7을 발현하고 있음을 관찰하였다. 수용성 E2 단백질을 CCR7이 transfection된 세포와 mock transfection된 대조군 세포에 각각 반응시킨 결과 dose-dependent 양상으로 CCR7에 결합하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권10호
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• pp.1508-1514
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• 2016

A series of antagonists specifically targeting growth hormone receptors (GHR) in different species, such as humans, rats, bovines, and mice, have been designed; however, there are currently no antagonists that target the porcine growth hormone (GH). Therefore, in this study, we developed and characterized a porcine GHR (pGHR) antibody antagonist (denoted by AN98) via the hybridoma technique. The results from enzyme-linked immunosorbent assay, fluorescence activated cell sorter, indirect immunoinfluscent assay, and competitive receptor binding analysis showed that AN98 could specifically recognize pGHR, and further experiments indicated that AN98 could effectively inhibit pGH-induced signalling in CHO-pGHR cells and porcine hepatocytes. In addition, AN98 also inhibited GH-induced insulin-like growth factor-1 (IGF-1) secretion in porcine hepatocytes. In summary, these findings indicated that AN98, as a pGHR-specific antagonist, has potential applications in pGH-pGHR-related research on domestic pigs.

• 생명과학회지
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• 제20권12호
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• pp.1784-1791
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• 2010

본 연구에서는 AGS 인체 위암세포에서 톳 에탄올 추출물(EHF)의 항침윤성과 tight junctions (TJs)의 tightening과의 관계를 조사하였다. EHF에 의한 AGS 위암세포의 증식억제와 연관된 세포이동성 및 침윤성의 감소는 transepithelial electrical resistance의 증가와 연계된 Js의 tightness 증가와 연관성이 있었다. EHF는 matrix metalloprotease (MMP)-2 및 -9의 활성을 억제하였으며, 이는 MMPs의 mRNA 및 단백질 발현 감소에 의한 것이었으나 tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP)-1 및 -2의 mRNA 발현은 증가시켰다. 또한 EHF는 TJs의 주요 조절인자인 claudin family 단백질들(claudin-1, -3 및 -4)의 발현을 감소시켰으며, insulin like growth factor-1 receptor 단백질은 감소된 반면 thrombospondin-1 및 E-cadherin의 발현은 증가되었다. 본 연구의 결과는 톳 추출물이 암의 전이를 효과적으로 억제하는 효능이 있음을 보여주는 결과이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권6호
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• pp.878-885
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• 2017

Objective: Glucose is an essential fuel in the energy metabolism and synthesis pathways of all mammalian cells. In lactating animals, glucose is the major precursor for lactose and is a substrate for the synthesis of milk proteins and fat in mammary secretory (alveolar) epithelial cells. However, clear utilization of glucose in mammary cells during lactogenesis is still unknown, due to the lack of in vitro analyzing models. Therefore, the objective of this study was to test the reliability of the mammary alveolar (MAC-T) cell as an in vitro study model for glucose metabolism and lactating system. Methods: Undifferentiated MAC-T cells were cultured in three types of Dulbecco's modified Eagle's medium with varying levels of glucose (no-glucose: 0 g/L, low-glucose: 1 g/L, and high-glucose: 4.5 g/L) for 8 d, after which differentiation to casein secretion was induced. Cell proliferation and expression levels of apoptotic genes, Insulin like growth factor-1 (IGF1) receptor, oxytocin receptor, ${\alpha}S1$, ${\alpha}S2$, and ${\beta}$ casein genes were analyzed at 1, 2, 4, and 8 d after differentiation. Results: The proliferation of MAC-T cells with high-glucose treatment was seen to be significantly higher. Expression of apoptotic genes was not affected in any group. However, expression levels of the mammary development related gene (IGF1 receptor) and lactation related gene (oxytocin receptor) were significantly higher in the low-glucose group. Expressions of ${\alpha}S1-casein$, ${\alpha}S2-casein$, and ${\beta}-casein$ were also higher in the low-glucose treated group as compared to that in the no-glucose and high-glucose groups. Conclusion: The results demonstrated that although a high-glucose environment increases cell proliferation in MAC-T cells, a low-glucose treatment to MAC-T cells induces higher expression of casein genes. Our results suggest that the MAC-T cells may be used as an in vitro model to analyze mammary cell development and lactation connected with precise biological effects.