• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권6호
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• pp.1353-1365
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• 1997

연구배경 : 종양괴사인자(tumor necrosis factor ; TNF)는 다양한 생물학적 기능을 가지고 있는 바, 그 중 생체 외에서 증명된 뚜렷한 항암 효과로 말미암아 최근 항암 유전자요법의 중요한 대상으로 관심을 모으고 있다. 현재 유전자 이입의 기술적 문제로 생체 외에서 암세포에 유전자 이입을 시행한 후 이를 다시 환자의 생체내로 이식하는 방법이 연구의 주종을 이루고 있다. 그러나 저자들의 과거의 연구를 포함한 여러 연구에서 TNF가 이입된 암세포는 TNF에 대해 내성을 보이는 이에는 새로이 방어 단백질을 합성하는 것이 관여할 것이라는 시사가 있었다. 이 획득내성의 기전을 밝히는 것이 종양생물학의 이해를 넓히고 보다 효과적인 항암 유전자요법을 개발하기위한 매우 중요한 과제로 생각된다. 저자들은 TNF 유전자 이입에 따른 암세포의 TNF에 대한 획득내성에, 일부 세포에서 TNF에 의해 발현이 유도된다는 것이 밝혀진, 항산화효소의 하나인 MnSOD의 발현의 변화가 관여하는 지를 규명하고자 본 실험을 수행하였다. 방 법 : TNF에 다양한 감수성을 보이는 인체 및 생쥐 기원의 4가지 암세포주(WEHI164, NCI-H2058, A549, ME180)에 TNF-$\alpha$ 유전자를 retroviral 이용하여 이입하고 TNF의 발현을 시도하여 PCR, ELISA, MTT assay로 확인하였고, TNF 유전자가 이입된 세포(WEHI164-TNF, NCI-H2058-TNF, A549-TNF, ME180-TNF)는 TNF에 내성을 보이는지 역시 MTT assay로 검증하였다. TNF 유전자 이입 전후의 MnSOD mRNA 발현의 차이는 Northern blot analysis를 통하여 비교하였다. 결 과 : 1) TNF-$\alpha$ 유천자 이입 및 발현 확인 PCR을 시행한 결과 TNF 유전자가 이입된 각 세포 790 base pair 표기의 진한 DNA band를 보인 반면 모세포주는 보이지 않아서 retroviral vector를 이용한 유전자 이입이 DNA 수준에서 이루어 있었다. 그리고 TNF 유전자가 이입된 세포의 배양상층액에서 TNF양을 ELISA로 측정한 결과 TNF를 세포에 따라 1.91ng/24hr/$10^6\;cells$에서 3.91ng/24hr/$10^6\;cells$ 생산함을 알 수 있었다. 2) TNF 유전자 이입 전후, 암세포의 TNF에 대한 감수성 비교 TNF 농도 100ng/ml에서 WEHI164-TNF와 ME180-TNF 세포는 통계적으로 유의하게 (p<0.01) TNF에 대한 내성을 획득함을 알 수 있었다. 3) TNF 유전자 이입 전후외 MnSOD mRNA 발현양상 TNF에 감수성을 보이는 WEHl164와 ME180세포는 TNF 유전자 이입 후에 MnSOD mRNA 발현이 증가되지 않았으며, TNF에 내성을 보이는 NCIH2058과 A549 세포는 TNF 유전자 이입 후에 MnSOD mRNA 발현의 증가가 관찰되었으나 이는 모세포에 외부에서 TNF를 주었을 때도 관찰되었다. 결 론 : 세포주에 TNF 유전자를 이입하여 TNF를 발현하게 하였을때 세포 자신은 TNF에 대해 내성을 하게 되는데, 이 획득내성은 MnSOD 발현 능력의 향상에 의한 것은 아닐 것으로 판단되나 각 세포주의 자연 상태의 TNF에 대한 감수성 여부는 MnSOD의 발현 차이가 관련될 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제14권6호
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• pp.967-974
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• 2004

골조직은 골아세포, 파골세포, 골세포 등으로 구성되며, 골개조시 여러 인자가 세포증식, 분화, 활성화 및 골대사 조절에 관여한다. 이때 조골세포의 활성은 골형성에 중요하므로, 본 연구에서는 MC3T3-E1 조골세포주를 이용하여 식용자원인 복분자의 조골세포의 증식과 분화활성에 미치는 영향을 조사하였다. 복분자 추출물이 조골세포의 성장에 미치는 영향을 MTT 검색법으로 조사한 결과, 복분자 추출물 $10\;{\mu}g/mL$ 처리시 대조군과 비교하여 $142\%$ 증가하여 조골세포에 대해 높은 성장률을 보였다. 복분자 추출물이 ALP 효소 활성에 미치는 영향을 3일 간격으로 배지교환 및 시료처리를 하면서 27일 동안 배양시간에 따른 변화를 측정하여 조사하였다. 그 결과, 농도 1, 10, $100\;{\mu}g/mL$ 처리시 $100\;{\mu}g/mL$을 제외한 나머지 분획물들이 시간이 지남에 따라 ALP 활성을 증가시켰고, $10\;{\mu}g/mL$ 농도의 추출물은 27일째에 대조군에 비해 약 2.6배 이상, 양성대조군에 비해 약 1.5배 이상 ALP 활성을 증가시켰다. 복분자 추출물은 다시 ALP 효소 염색법과 Alizarin Red 염색으로 조골세포의 ALP활성유도, 분화와 석회화 형성능을 재확인하였으며 골기질 유전자의 발현의 변화도 확인하였다. 따라서 종래의 골질환에 좋다고 알려진 식품인 복분자 추출물이 양성대조군에 비해 빠르게 세포 증식과 분화를 유도하고 있어 앞으로 복분자에 대한 좀 더 깊은 분자생물학 수준 등의 구체적인 연구들과 기작연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이라 추측된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제29권2호
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• pp.69-73
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• 2005

The hematopoietic growth factor erythropoietin (EPO) is required for the maintenance, proliferation, and differentiation of the stem cells that produce erythrocytes. To analyse the biological activity of the recombinant human EPO (rec-hEPO), we have cloned the EPO cDNA and genomic DNA and produced rec-hEPO in the CHO cell lines. The growth and differentiation of EPO-dependent human leukemic cell line (F36E) were used to measure cytokine dependency and in vitro bioactivity of rec-hEPO. MIT assay values were increased by survival of F36E cells at 24h or 72h. The hematocrit and RBC values were increased by subcutaneous injection of 20 IU (in mice) and 100IU(in rats) rec-hEPO. Hematocrit values remarkably increased at $13.2\%$ (in mice) and $12.2\%$ (in rats). The pharmacokinetic behavior with injection of 6 IU of rec-hEPO remained detectable after 24 h in all mice tested. The highest peat appeared at 2h after injection. The long half-life of rec-hEPO is likely to confer clinical advantages by allowing less frequent dosing in patients treated for anemia. These data demonstratethat ree-hEPO produced in this study has a potent activity in vivo and in vitro. The results also suggest that biological activity of ree-hEPO could be remarkably enhanced by genetic engineering that affects the potential activity, including mutants with added oligosaccharide chain and designed to produce EPO-EPO fusion protein.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권1호
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• pp.99-109
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• 2005

It has been focused on the importance of the host inflammatory response in periodontal pathogenesis and progression, treatment has been introduced to control the host response and the method, which diminishes production and activity of MMP by doxycycline, has been used in periodontal field. MMP is a proteolytic enzyme which plays a major role in tissue destruction and MMP-1 is secreted in the periodontally healthy tissue, while MMP-8, 9, 13, etc in the inflammatory state. Among these, MMP-13 has been discovered lately and reported to degrade primarily type II collagen. Periodontal ligament (PDL) cell plays a role in destruction of periodontal tissue. This study was to evaluate the effect of doxycycline and mefenamic acid, non-steroidal antiinflammatory drug on MMP-13 mRNA expression in the rat PDL cell. Doxycycline concentration of $1{\sim}100\;{\mu}g/ml$ was added rat PDL cell and cell activity was measured by MIT assay at day 1 and 3. MMP-13 gene expression was evaluated by RT-PCR after PDL cells were pre-treated for 1hour with doxycycline (50 ${\mu}g/ml$) alone or with mefenamic acid ($10^{-6}M$), then added $IL-1{\beta}$(1.0 ng/ml) and incubated for 16-18 hours. The results are as follows: 1. Cell activity decreased Significantly at 24 and 72 hours in 100 ${\mu}g/ml$ (p<0.05). 2. Level of MMP-13 mRNA was in 20.2% increase by $IL-1{\beta}$ and in pre-treating doxycycline group, expression of $IL-1{\beta}$ induced MMP-13 mRNA was inhibited by 31% than $IL-1{\beta}$ treated only. 3. Mefenamic acid did not inhibit on the expression of $IL-1{\beta}$ induced MMP-13 mRNA, while mefenamic acid in combination with doxycycline inhibited the expression by 41% compared to only $IL-1{\beta}$ stimulation. These results suggest that doxycycline synergistically inhibit the expression of $IL-1{\beta}$ induced MMP-13 mRNA in combination with mefenamic acid.

• 폴리머
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• 제35권4호
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• pp.289-295
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• 2011

망막조직공학을 위한 생체 재료는 기계적 안정성, 생체적합성, 낮은 분해속도 등을 포함하여 in vivo에서 잠재적인 유용성을 위한 몇 가지 중요한 특징이 입증되어야 한다. 실크 필름 생체재료는 이러한 기능적인 요구에 맞게 디자인되었다. 0, 10, 20, 40, 및 80 wt%의 실크가 함유된 천연합성물질과 하이브리드화된 silk/PLGA 필름을 용매 증발법으로 제조하였다. 1, 2, 및 3일 후에 부착된 세포 수를 확인하기 위해 MTT 분석을 하였고 SEM을 통해 필름에 부착된 세포 모폴로지를 확인하였다. 또한, mRNA 발현정도를 알아보기 위해 retinal pigment epithelitun(RPE) 세포의 프라이머인 RPE65를 사용하여 RT-PCR을 실시하였고 RPE 세포의 특정 단백질인 cytokeratin의 발현을 확인하고 세포의 증식을 비교하기 위해 면역화학염색을 실시하였다. 본 실험을 통해 실크/PLGA 필름에서 20~40 wt% 실크를 함유한 경우에 RPE 세포의 부착과 증식에 가장 좋은 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제42권3호
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• pp.302-313
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• 1995

연구배경: 종양괴사인자(Tumor necrosis factor; TNF)는 다양한 생물학적인 작용을 가지며 종양 세포에 대한 세포 독성은 그 대표적인 기능중의 하나이다. TNF-$\alpha$는 생체외에서(in vitro) 몇몇 종양 세포주에 대하여 항암제, 특히 topoisomerase II targeted chemotherapeutic agent의 세포 독성 효과를 상승적으로 증가시키는 것이 알려져 있다. 최근 암세포에 대한 cytokine 유전자 요법에서 TNF는 중요한 대상으로 여겨지고 있으며, 유전자 이입에 의해 암조직이 TNF를 생성하게 될 경우 암 증식 억제 효과가 있음이 보고되고 있다. 연구자는 암세포에 TNF-$\alpha$ 유전자를 이입하여 자신이 TNF-$\alpha$를 생성하도록 형질을 변환시킨 암세포는 topoisomerase II 억제 항암제에 대한 김수성에 변화가 있을 것이라는 가설을 수립하였고 이를 검증하고자 본 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 생체외로(in vitro) TNF-$\alpha$ 유전자를 이입하여 TNF-$\alpha$를 생성하는 암세포주에서 topoisomerase II targeted drug에 대한 항암제 감수성 효과가 모세포주에 비하여 증대될 수 있는지를 알아 보고자하였다. 방법: TNF-$\alpha$에 감수성을 보이는 것으로 알려진 인체 중피종 세포주인 NCI-H2058 세포주 및 생쥐의 섬유육종 세포주인 WEHI164 세포주와 인체 비소세포 폐암 세포주인 A549 세포주를 배양하여, 먼저 임상에서 흔히 폐암의 항암 화학 요법 치료에 널리 쓰이는 대표적인 topoisomerase II targeted chemotherapeutic drug인 etoposide(VP-16)와 doxorubicin(adriamycin)을 가하였을 때 관찰된 세포 독성을 MTT assay로 측정하고, 각 모세포주(parenta1 cell line)에 TNF-$\alpha$의 유전자를 이입시켜서 형절 변환한 세포주(transformed cell line)에 대하여 각각 동일한 항암제를 가하였을 때 관찰된 세포 독성의 정도를 같은 방법으로 측정하여, 그 결과를 비교 분석하였다. 또한 모세포주에 외부에서 TNF를 가하여 전처치한 후 동일한 항암제를 가하였을 때의 세포독성을 관찰하여 비교 분석하였다. 결과: H2058 세포주에서는 TNF-$\alpha$ 유전자를 이입한 세포주 topoisomerase II targeted drug을 가하였을 때, 항암제 감수성이 모세포주에 같은 항암제를 가하였을 때에 비하여 의미있게 증가함을 관찰할 수 있었으나(p<0.05), WEHI 세포주와 A549 세포주에 있어서는 TNF-$\alpha$ 유전자를 이입한 세포주에서 모세포주에 비하여 항암제 감수성이 증가하지는 않았다. 결론: TNF-$\alpha$ 유전자의 이입이 topoisomerase II targeted chemotherapeutic drug에 대한 항암제 감수성을 증가시키는 효과는 세포주에 따라 다양한 결과를 보이는 것을 알 수 있었으며, 적어도 선택된 특정 종류의 호흡기계 암세포에 있어서는 TNF-$\alpha$ 유전자의 이입으로 항암제 감수성(chemosensitivity)을 증가시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제46권5호
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• pp.636-644
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• 1999

연구배경 : 종양괴사인자(tumor necrosis factor ; TNF)는 다양한 생물학적 기능을 가지고 있는바, 그 중 생체 외에서 증명된 뚜렷한 항암 효과로 말미암아 최근 항암유전자요법의 중요한 대상으로 관심을 모으고 있다. 그러나 TNF의 세포독성의 기전에 대해서는 확실히 밝혀진 바가 없고 반응성 산소기가 관여할 것임을 시사하는 연구들이 있었으나, 항산화제에 의해서 TNF의 세포독성이 감소되는 지에 대해서는 상충되는 결과가 있었다. 본 연구는 TNF의 세포독성의 기전에서 반응성 산소기의 역할을 알아보기 위해 TNF 감수성 종양세포에 여러 가지 항산화제를 전처치한 후의 TNF 세포독성이 감소하는 지를 대조군과 비교하였다. 방 법 : TNF에 비교적 감수성을 보이는 세포주인 WEHI164(murine fibrosarcoma cell line)와 ME180(human cervix cancer cell line)을 배양하여 각각 3가지 항산화제로 전처치한 것과 대조군을 TNF 10ng/ml로 세포독성을 유도하고 그 정도를 MTT(dimethylthiazolyl-diphenyltetrazolium bromide) assay를 이용하여 세포독성 정도를 측정 비교하였다. 결 과 : 항산화제를 전처치하지 않은 대조군에서는 WEHI164 세포와 ME180 세포가 각각 $92.2{\pm}2.8%$와 $59.9{\pm}7.0%$의 세포독성을 보였고, TMTU를 전처지한 군은 각각 $91.4{\pm}3.7%$와 $74.6{\pm}7.0%$, PMZ을 전처치한 군은 $90.2{\pm}2.5%$와 $62.5{\pm}5.7%$, BHT을 전처치한 군은 $93.2{\pm}1.3%$와 $66.3{\pm}6.1%$로 세포독성의 유의한 감소는 없었다. 결 론 : 종양세포에 대한 TNF의 세포독성은 항산화제에 의해 감소되지 않으며 따라서 TNF의 세포독성은 반응성 산소기에 의한 것이 주된 기전은 아니라고 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제51권2호
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• pp.122-134
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• 2001

연구배경 : 종양 세포들이 항암제에 대하여 저항을 나타내는 기전인 'apoptosis에 대한 저항'에 NF-${\kappa}B$의 활성이 중요한 역할을 하리라 생각되고 있다. 즉, NF-${\kappa}B$가 종양세포의 apoptosis를 억제하는 작용을 일으킴으로써 종양 세포의 생존에 유리하게 작용하고 있음이 제시되 고 있다. 방 법 : 본 연구에서는 비소세포폐암에 대한 항암 치료의 내성에 대하여 외부 자극으로 분해되지 않는 $I{\kappa}B{\alpha}$-SR의 삽입으로 NF-${\kappa}B$의 활성을 억제시키고 이로 인해 항암제에 대한 폐암세포주의 감수성이 증가하는지 여부를 밝혀 보고자 하였다. 결 과 : 비소세포폐암 세포주로 NCI H157, NCI H460 세포주를 이용하였고, Ad-$I{\kappa}B{\alpha}$-SR를 transduction 한 후 cisplatin을 처치한 군에서 NF-${\kappa}B$의 핵 내로의 이동이 억제되었으며 대조군과 비교시 $IC_{50}$이 2-3배 정도 유의하게 낮아짐을 관찰하였다. 또한 paclitaxel의 경우에도 Ad-$I{\kappa}B{\alpha}$-SR로 감염된 폐암세포주는 대조군과 비교시 IC50이 2배 정도 유의하게 낮아짐을 관찰하였다. 이러한 항암제에 대한 감수성의 증가의 기전으로 cisplatin의 경우는 $I{\kappa}B{\alpha}$-SR의 이입이 NF-${\kappa}B$의 활성을 억제 함으로 인한 apoptosis의 증대 때문인 것으로보인다. 결 론 : 폐암세포주에서 Ad-$I{\kappa}B{\alpha}$-SR transduction은 Clsplatin, paclitaxel에 대한 폐암세포주의 감수성을 증가시킴으로 앞으로 폐암을 치료하는데 있어 새로운 치료 방법이 될 수 있을 것으로 보인다.

• 대한치과교정학회지
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• 제27권2호
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• pp.335-347
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• 1997

교정치료시 치아이동은 치주인대세포를 매개로 골조직의 개조가 일어나는 과정으로서 골조직의 성장과 개조는 조골세포, 파골세포 및 그 전구세포의 증식, 분화 및 활성에 영향을 미치는 여러가지 전신적 인자와 국소적 인자에 의하여 조절되고 있다. 1.25-Dihydroxyvitamin $D_3$는 vitamin $D_3$의 대사물로서 경조직에 있어서 칼슘과 인산의 이동에 중요한 역할을 담당하고 있는 것으로 알려져 있으나 치주인대에 대한 1,25-Dihydroxyvitamin $D_3$의 생물학적 기능은 잘 알려져 있지 않다. 1.25-Dihydroxyvitamin $D_3$가 치주인대세포의 활성에 미치는 영향을 관찰하고자 10, 25, 50, 100ng/ml농도의 1,25 Dihydroxyvitamin $D_3$를 배양 치주인대세포에 첨가하여 배양 1, 2, 3일 후 M.T.T. 방법으로 세포의 활성을 관찰하였으며, 백서의 실험적 치아이동시 치주인대 내에 1,25-Dihydroxyvitamin $D_3$를 투여하여 12, 24, 36, 48, 72시간 및 7일 후의 조직 변화 소견을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 10ng, 25ng/ml 농도의 1,25-Dihydroxyvitamin $D_3$를 치주인대세포에 가한 후 배양 1, 2, 3일째의 실험군 활성은 대조군과 차이가 없었다. 2. 50ng/ml 농도의 1,25-Dihydroxyvitamin $D_3$를 치주인대세포에 가한 후 배양 3일째의 활성은 대조군에 비하여 유의하게 증가되었으며 100ng/ml농도에서는 배양 2, 3일째에 유의하게 많았다. 3. 백서에 교정력을 가한 후 인장측에서의 골아세포 활성, 치주인대섬유의 파열, 모세혈관 증식은 투여후 7일까지 1.25-Dihydroxyvitamin $D_3$ 투여측과 대조측 간에 차이가 없었다. 4. 교정력을 가한 후 36시간부터 1,25-Dihydroxyvitamin $D_3$를 투여한 압박측의 파골세포 활성 및 치조골 흡수량이 증가하였다. 이상과 같은 결과로, 50-100ng/ml 농도에서 1,25-Dihydroxyvitamin $D_3$의 농도와 배양 기간에 비례하여 치주인대세포의 활성이 증가하였으며 1,25-Dihydroxyvitarnin $D_3$가 투여 36시간부터 파골세포의 활성과 그에 따른 치조골 흡수량 증가에 영향을 미쳤다고 사료된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권1호
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• pp.33-45
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• 2011

Heat shock protein 90 (Hsp90) is ATPase-directed molecular chaperon and affects survival of cancer cell. Inhibitory effect of Hsp90 by inducing cell cycle arrest and apoptosis in the cancer cell was reported. However, its role during oocyte maturation and early embryo development is very insufficient. In this study, we traced the effects of Hsp90 inhibitor, 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG), on meiotic maturation and early embryonic development in pigs. We also investigated several indicators of developmental potential, including structural integrity, gene expression (Hsp90-, cell cycle-, and apoptosis-related genes), and apoptosis, which are affected by 17-AAG. Then, we examined the roles of Hsp90 inhibitor on viability of primary cells in pigs. Porcine oocytes were cultured in the NCSU-23 medium with or without 17-AAG for 44 h. The proportion of GV arrested oocytes was significantly different between the 17-AAG treated and untreated group (78.2 vs 34.8%, p<0.05). After completion of meiotic maturation, the proportion of MII oocytes was lower in the 17-AAG treated group than in the control group (27.9 vs 71.0%, p<0.05). After IVF, the percentage of penetrated oocytes was significantly lower in the 17-AAG treated group (25.2%), resulting in lower normal pronucleus formation (2PN of 14.6%). Therefore, the inhibition of meiotic progression by Hsp90 inhibitor played a critical role in fertilization status. Porcine embryo were cultured in the PZM-3 medium with or without 17-AAG for 6 days. In result, significant differences in developmental potential were detected between the embryos that were cultured with or without 17-AAG. Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) showed that the number of containing fragmented DNA at the blastocyst stage increased in the 17-AAG treated group compared with control (7.5 vs 4.4, respectively). Blastocysts that developed in the 17-AAG treated group had low structural integrity and high apoptotic nuclei than those of the untreated control, resulting in decrease the embryonic qualities of preimplantation porcine blastocysts. The mRNA expressions of cell cycle-related genes were down-regulated in the 17-AAG treated group compared with control. Also, the expression of the pro-apoptotic gene Bax increased in 17-AAG treated group, whereas expression of the anti-apoptotic gene Bel-XL decreased. However, the expression of ER stress-related genes did not changed by 17-AAG. Cultured pESF cells were treated with or without 17-AAG and used for MIT assay. The results showed that viability of pESF cells were decreased by treatment of 17-AAG ($2{\mu}M$) for 24 hr. These results indicated that 17-AAG decreased cell proliferation and increased cell death. Expression patterns Hsp90 complex genes (Hsp70 and p23), cell cycle-related genes (cdc2 and cdc25c) and apoptosis-related genes (Bax and Bcl-XL) were significantly changed by using RT-PCR analysis. The spliced form of pXbp-1 product (pXbp-1s) was detected in the tunicamycin (TM) treated cells, but it is not detected in 17-AAG treated cells. In conclusion, Hsp90 appears to play a direct role in porcine early embryo developmental competence including structural integrity of blastocysts. Also, these results indicate that Hsp90 is closely associated with cell cycle- and apoptosis-related genes expression in developing porcine embryos.