• Advances in concrete construction
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• 제16권5호
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• pp.243-254
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• 2023

Microtubules in the cell are influenced by internal and external stimulation and play an important part in conveying protein substances and in carrying out medications to the intended targets. Waves are produced during these functions and in order to control the biological cell functions, it is important to know the wave velocities of microtubules. Owing to cylindrical shell shaped and mechanically elastic and orthotropic, cylindrical shell model based on gradient elasticity theory has been used. Wave velocities of the protein microtubule are carried out by considering Love's thin shell theory and Navier solution. Also the effect of size parameter and other variables on the results are investigated.

• 생명과학회지
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• 제26권3호
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• pp.376-386
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• 2016

에폽토시스에 의한 세포자멸사는 암세포에 대한 항암제 효능의 핵심적 기전이다. 항암제의 대표적인 두 종류로 알려진 DNA-손상 약제(DNA-damaging agents, DDAs)와 미세소관-손상 약제(microtubule-damaging agents, MDAs)가 암세포에 야기하는 초기 항암신호전달 기전은 다르지만, 최종적으로는 대부분 미토콘드리아 의존-에폽토시스를 통해 암세포를 사멸시킨다. 한편, DDAs에 의한 에폽토시스 유도에는 wild-type 종양억제 단백질 p53의 역할이 매우 중요하다. 그러나 인체 암의 약 50% 이상이 p53유전자의 돌연변이 때문에 종양억제 단백질로서의 p53 기능이 불활성화 되어 있다. 따라서 p53과 무관하게 에폽토시스를 유도할 수 있는 MDAs를 이용한 항암치료는 돌연변이 p53을 지닌 암세포에 대해 유리한 화학요법으로 이해된다. 최근 본 연구진은 인체 급성 백혈병 세포주인 Jurkat T 세포를 모델로 하여, MDAs (nocodazole, 17-α-estradiol, 혹은 2-methoxyestradiol)의 항암작용과 관련된 세포주기 정지 및 에폽토시스 유도 기전을 구명하였다. 그 결과, Jurkat T 세포를 MDAs로 처리할 경우, 유사분열방추사의 결함에 의한 세포주기(전중기, prometaphase) 정지, 장시간에 걸친 Cdk1의 활성화, 활성화된 Cdk1에 의한 에폽토시스 조절인자들(Bcl-2, Bcl-xL, Mcl-1 및 Bim)의 인산화, 이에 따른 Bak 활성화, 미토콘드리아막 손상 및 카스파아제 연쇄 활성화에 의해 에폽토시스가 유도됨을 밝혔다. 또한 동일한 MDA 처리 조건하에서 Bcl-2 혹은 Bcl-xL의 과발현시켜 에폽토시스 진행을 차단할 경우, Jurkat T 세포는 약제처리 후에 전중기 정지된 4N 상태에 도달하지만, 이어서 유사분열 불이행(mitotic slippage) 및 내재복제(endoreduplication)가 진행되어 다배수체들(polyploids; 8N, 16N)을 생성하게 됨을 확인하였다. 이러한 결과는 MDAs처리에 따른 다배수체들의 생성을 차단하는 세포 내 기전으로서, 전중기 정지된 4N 세포의 에폽토시스에 의한 제거가 매우 중요함을 보여준다. 특히, 다배수체는 유전적으로 매우 불안정하여 암세포의 항암제 내성 획득 및 암 재발과 직접 연관되는 것으로 알려져 있으므로, 에폽토시스 기전에 결함이 있는 암세포를 대상으로 MDAs를 이용한 항암 화학요법을 시행할 경우에는 다배수체 세포의 생성을 차단하기 위한 새로운 수단이 반드시 병행되어야 할 것으로 사료된다.

• BMB Reports
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• 제40권2호
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• pp.218-225
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• 2007

In Arabidopsis thaliana, the microtubule-associated protein AtMAP65-1 shows various functions on microtubule dynamics and organizations. However, it is still an open question about whether AtMAP65-1 binds to tubulin dimers and how it regulates microtubule dynamics. In present study, the tubulin-binding activity of AtMAP65-1 was investigated. Pull-down and co-sedimentation exp eriments demonstrated that AtMAP65-1 bound to tubulin dimers,at a molar ratio of 1 : 1. Cross-linking experiments showed that AtMAP65-1 bound to tubulin dimers by interacting with $\alpha$-tubulin of the tubulin heterodimer. Interfering the bundling effect of AtMAP65-1 by addition of salt and monitoring the tubulin assembly, the experiment results indicated that AtMAP65-1 promoted tubulin assembly by interacting with tubulin dimers. In addition, five truncated versions of AtMAP65-1, namely AtMAP65-1 $\Delta$N339 (amino acids 340-587); AtMAP65-1 $\Delta$N494 (amino acids 495-587); AtMAP65-1 340-494 (amino acids 340-494); AtMAP65-1 $\Delta$C495 (amino acids 1-494) and AtMAP65-1 $\Delta$C340 (amino acids 1-339), were tested for their binding activities and roles in tubulin polymerization in vitro. Four (AtMAP65-1 $\Delta$N339, $\Delta$N494, AtMAP65-1 340-494 and $\Delta$C495) from the five truncated proteins were able to co-sediment with microtubules, and three (AtMAP65-1 $\Delta$N339, $\Delta$N494 and AtMAP65-1 340-494) of them could bind to tubulin dimers in vitro. Among the three truncated proteins, AtMAP65-1 $\Delta$N339 showed the greatest activity to promote tubulin polymerization, AtMAP65-1 $\Delta$N494 exhibited almost the same activity as the full length protein in promoting tubulin assembly, and AtMAP65-1 340-494 had minor activity to promote tubulin assembly. On the contrast, AtMAP65-1 $\Delta$C495, which bound to microtubules but not to tubulin dimers, did not affect tubulin assembly. Our study suggested that AtMAP65-1 might promote tubulin assembly by binding to tubulin dimers in vivo.

• 한국가축번식학회지
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• 제24권2호
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• pp.143-154
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• 2000

본 연구는 생식보조기법을 시행한 불임환자로부터 얻은 난자를 일반적인 수정법과 세포질내 정자직접주입법으로 수정을 유도한 다음 정상수정에 실패한 난자에 대한 미세소관과 염색체의 형태학적 차이를 laser scanning confocal microscope를 이용하여 비교분석하고자 실시하였다. 일반적 수정법 혹은 세포질내 정자직접주입법 실시 후 18시간째에 해부현미경 하에서 난자를 관찰하였을 때 전핵형성에 실패한 미수정란, 한 개의 전핵 또는 3개이상의 전핵의 형성이 관찰된 이상수정란으로 구분하여 연구를 실시하였다. 미세소관의 관찰을 위해서 (-tubulin antibody를 반응시킨 후 형광물질이 부착된 2차항체와 반응시킨 후 관찰하였으며 염색체의 관찰을 위해서는 propidium iodide로 염색한 다음 confocal microscope 하에서 관찰하였다. 연구결과 대부분의 난자는 수정과정중에 있었으나 일부의 난자에서는 특정단계에서 정지되어 있는 것이 관찰되었다. 즉, 감수분열 중기에서 정자의 침입이 이루어지지 않은 경우, 정자의 침입은 이루어졌으나 sperm aster 형성이 불완전한 경우, 웅성 및 자성전핵의 형성에 실패한 경우 및 전핵의 위치가 불완전한 경우 등이 관찰되었고 이들 난자의 경우 높은 비율로 미세소관과 염색체의 이상이 관찰되었다. 이상의 연구결과로 미루어 볼 때 생식보조기법의 시술과정에서 채취되는 난자의 수정실패의 원인은 세포골격기관 특히 미세소관의 이상과 염색체의 이상에 기인되는 것으로 사료되면 이러한 세포골격 구성물질의 이상에 대해서는 추후에 세포조직학적 또는 분자생물학적 분석이 필요하다고 하겠다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제25권3호
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• pp.287-292
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• 1998

본 연구는 동해방지제인 EFS35를 이용한 생쥐 미수정란의 초자화동결이 cytoskeleton과 염색체에 미치는 영향을 indirect immunocytochemistry와 염색체 분석으로 확인하고자 실시하였다. 생쥐 미수정란은 M2 배양액에 35% ethylene glycol, 18% ficoll, 0.3 M sucrose와 10% FBS가 함유된 EFS35를 이용하여 초자화동결되었다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다 초자화동결된 미수정란의 융해후 생존율은 89.3%로써 노출군 (97.7%)과 차이가 없었다. 초자화동결이 미수정란의 microtubule과 microfilament에 미치는 영향을 조사하였던 바, 동결군 (95.5, 100%)의 microtubule과 microfilament의 정상적인 형성율은 대조군 (97.5, 100%) 또는 노출군 (92.3, 100%)의 결과와 비교하였을때 차이가 나타나지 않았다. 또한, 체외수정 후 동결 군에서 정상적인 염색체수를 가진 난자의 비율도 73.5%로써, 대조군 (79.5%)과 노출군 (78.7%)의 결과와 차이가 없었던 바, 생쥐 미수정란을 EFS35에 노출하고 동결하는 것이 미수정란의 cytoskeleton과 염색체 성상변화에 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 본 연구에서 사용된 동해방지제인 EFS35를 이응한 초자화동결법은 생쥐 미수정란의 동결에 적합하다는 것을 시사한다고 하겠다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제30권2호
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• pp.111-118
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• 2003

Objectives: The development of an useful method for obtaining metaphase chromosomes from a biopsied blastomere would allow differentiation between embryos with balanced and normal chromosome complements in the preimplantation genetic diagnosis for chromosomal translocations. This study was performed to evaluate the effects of microtubule depolymerizing agents (MTDAs) on the blastomeres of mouse and human preimplantation embryos, and to establish an effective method for obtaining metaphase chromosomes of biopsied blastomeres in human early embryos. Materials and Methods: Early embryos (2-4 cell stage) from superovulated mice (ICR strain) were collected and treated with single or mixture MTDAs, such as vinblastine, nocodazole and colcemid. After the treatment of MTDAs for 16 hours, the metaphase aquisition (MA) rates were evaluated by the observation of chromosome status with bis-benzimide or DAPI staining. The optimal condition from the above experiment was applied to human embryos, which were developed from abnormal fertilization (3-pronuclei). Fluorescence in-situ hybridization (FISH) with whole chromosome probes was conducted on the human metaphase chromosomes by the MTDAs. Results: In mouse embryos, the effective concentrations of each MTDAs for obtaining metaphase chromosomes were $1.0{\mu}M$ of vinblastine (20.3%), $5.0{\mu}M$ of nocodazole (28.1%) and $1.0{\mu}M$ colcemid (55.6%), respectively. The highest MA rate (91.2%) in the mouse embryos was obtained by a mixture of vinblastine ($1.0{\mu}M$) and nocodazole ($1.0{\mu}M$). In the human embryos, the metaphase chromosomes of blastomeres were obtained in 44 of 113 blastomeres (38.9%) by treatment of the mixture of vinblastine and nocodazole. FISH signals of the metaphase chromosomes were successfully observed in human individual blastomeres. Conclusions: The treatment of a mixture MTDAs for obtaining metaphase chromosomes was an efficient method, and the MA rate was above 90% in the mouse embryos. However, only a relatively small proportions of the blastomeres yielded metaphase chromosomes by the MTDAs in the human embryos. The inconsistent effects of MTDAs may be related to the variation of different species and the poor developmental potency of abnormally fertilized human embryos. We should develop more reliable and efficient methods for obtaining the metaphase chromosomes in the biopsied blastomeres of human preimplantation embryos.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제26권3호
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• pp.363-368
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• 1999

연구목적: 본 연구는 동해방지제인 EFS40을 이용한 초자화동결이 생쥐 미성숙란의 cytoskeleton과 염색체의 성상에 미치는 영향을 indirect immunocytochemistry방법과 염색체 분석법으로 알아보고자 실시하였다. 연구재료 및 방법: 본 실험은 생쥐 미성숙란을 EFS40 (40% ethylene glycol, 18% ficou과 0.5 M sucrose가 들어있는 M2배양액)으로 초자화 동결하여 융해한 후 16시간동안 체외 성숙을 유도하여, 제 1극체가 나타난 성숙된 난자를 기준으로 동해제노출군 또는 대조군과 비교 조사하였다. 결과: 초자화동결된 미성숙란의 응해 후 생존율과 체외성숙율은 90.3%과 64.7%로써, 동해제노출군 (86.7%, 69.2%)과 대조군 (100%, 58.3%)에 유사하였다. 초자화동결이 미성숙란의 microtubule과 microfilament에 미치는 영향을 조사하였던 바, 동결군의 microtubule과 micro-filament의 정상적인 형성율 (93.9%, 100.0%)은 동해 제노출군 (94.4%, 100.0%)과 대조군 (100.0%, 100.0%)의 성적과 유사하게 나타났다. 또한, 초자화동결군에서 정상적인 염색체수를 가진 난자의 비율도 65.8%로써, 대조군(79.6%)과 노출군 (69.0%)의 결과와 유의한 차이가 없었다. 결론: 생쥐 미성숙란을 EFS40에 노출하고 동결하는 것이 미성숙란의 cytoskeleton과 염색체성상에 영향을 미치지 않으며, 본 연구에서 사용된 EFS40을 이용한 초자화동결법은 생쥐 미성숙란 동결에 적합하다는 것을 알 수 있었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권4호
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• pp.592-598
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• 2019

Objective: Autophagy is a bulk degradation system for intracellular proteins which contributes to skeletal muscle homeostasis, according to previous studies in humans and rodents. However, there is a lack of information on the physiological role of autophagy in the skeletal muscle of meat animals. This study was planned as a pilot study to investigate changes in expression of two major autophagy-related genes, microtubule-associated protein 1 light chain $3{\beta}$ (MAP1LC3B) and autophagy related 7 (ATG7) in fattening beef cattle, and to compare them with skeletal muscle growth. Methods: Six castrated Japanese Black cattle (initial body weight: $503{\pm}20kg$) were enrolled in this study and fattened for 7 months. Three skeletal muscles, M. longissimus, M. gluteus medius, and M. semimembranosus, were collected by needle biopsy three times during the observation period, and mRNA levels of MAP1LC3B and ATG7 were determined by quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction. The expression levels of genes associated with the ubiquitin-proteasome system, another proteolytic mechanism, were also analyzed for comparison with autophagy-related genes. In addition, ultrasonic scanning was repeatedly performed to measure M. longissimus area as an index of muscle growth. Results: Our results showed that both MAP1LC3B and ATG7 expression increased over the observation period in all three skeletal muscles. Interestingly, the increase in expression of these two genes in M. longissimus was highly correlated with ultrasonic M. longissimus area and body weight. On the other hand, the expression of genes associated with the ubiquitin-proteasome system was unchanged during the same period. Conclusion: These findings suggest that autophagy plays an important role in the growth of skeletal muscle of fattening beef cattle and imply that autophagic activity affects meat productivity.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2005년도 제45회 학술심포지움 및 추계학술대회
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• pp.129-129
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• 2005

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.251-251
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• 2017