• 제목/요약/키워드: Protein bodies

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인체백혈병 U937 세포에서 부처꽃 에탄올추출물에 의한 apoptosis 유도 (Induction of Apoptosis by Ethanol Extract of Lythrum anceps (Koehne) Makino in Human Leukemia U937 Cells)

  • 정진우;김철환;이영경;황용;이기원;최경민;김정일
    • 한국자원식물학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.279-286
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    • 2020
  • 본 연구에서는 부처꽃 에탄올 추출물(ELM)에 대한 항암효능을 알아보기 위하여 인체백혈병 U937 세포의 증식에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부와 함께 그에 따른 분자생물학적 기전에 대해서 조사하였다. 먼저 ELM 처리에 따른 증식 억제 정도를 조사한 결과, ELM 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 ELM 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. ELM 처리에 따른 U937 세포에서의 apoptosis 유발에 있어서 미토콘드리아 막의 기능 손상이 관여하는 지를 확인하기 위하여 MMP의 변화 정도를 확인한 결과, ELM 처리 농도 증가에 따라 MMP의 소실이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 MMP의 소실에 가 관여하는 지를 확인하기 위하여 사멸수용체(DR4, 5, Fas) 및 사멸수용체에 결합하는 리간드(FasL, TRAIL)의 발현 변화를 확인한 결과, DR4 및 DR5의 발현이 증가하는 것으로 관찰되었다. 또한 내인적 경로에 관여하는 Bcl-2 family 유전자들의 발현변화를 확인한 결과, Bcl-2 발현 감소 및 Bax의 발현 증가의 변화를 보였으며, Bid 단백질의 발현감소가 나타났으므로 상대적으로 tBid의 생성이 증가되었음을 추측할 수 있었다. 한편apoptosis 유발에 직접적으로 관여하는 것으로 알려진 caspase-3, -8 및 -9의 발현에 미치는 ELM의 영향에 대해서 조사하였다. 결과에서 알 수 있듯이 ELM은 death receptor에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-8 및 세포질로 방출된 cytochrome c에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-9의 활성화를 유발하였으며, caspase cascade에 의하여 apoptosis에 직접적으로 관여하는 caspase-3의 발현도 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 활성화된 caspase-3에 의하여 분해가 일어나는 기질 단백질인 PARP의 경우 ELM 처리에 의하여 모두 단편화가 유발되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 인체 백혈병 U937 세포에 ELM을 처리하였을 경우에 유발되는 apoptosis는 외인적 경로인 DR4 및 DR5의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 내인적 경로의 미토콘드리아 기능 손실에 의하여 caspase-9 및 -3의 활성화 유발과 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 생각되며, IAP family의 발현 감소로 인하여 caspase의 활성이 억제되지 못하는 것도 apoptosis 유도에 어느 정도 관여했을 것으로 생각된다. 따라서 ELM 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 외인적 경로 및 내인적 경로를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되며, 이때 caspases가 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

전염성 췌장괴저바이러스 DRT Strain VP1유전자의 Baculovirus Hyphantria cunea Nuclear Polyhedrosis Virus에 재조합과 발현 (Recombination and Expression of VP1 Gene of Infectious Pancreatic Necrosis Virus DRT Strain in a Baculovirus, Hyphantria cunea Nuclear Polyhedrosis Virus)

  • 이형환;장재혁;차성철;정혜경
    • 대한바이러스학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.239-255
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    • 1997
  • 전염성 췌장괴저바이러스 (Infectious pancreatic necrosis virus) DRT 주의 VP1유전자를 대 장균 발현운반체와 Baculovirus에 삽입하여 대장균과 진핵세로에서 VP1단백질의 발현을 연구하였다. 재조합체 pMal-pol 클론 [7]에서 2.7 Kb 단편인 VP1 유전자를 제한효소 XbaI으로 절단하여 Baculovirus 운반체인 pBacPAK9에 클로닝하여 pBacVP1이라 명명하였다. 이 pBacVP1에 클로닝된 VP1유전자를 제한효소 SacI과 PstI으로 절단하여 대장균 발현 운반체인 pQE-30에 클로닝하여 pQEVP1이라 명명하였다. 또한 VP1 단백질의 C-말단에 6개의 히스티딘 $6{\times}His$이 붙어 있는 단백질을 만들기 위하여, pQEVP1 클론의 His부위를 EcoRI으로 절단하고, 또한 pBacVP1을 EcoRI으로 절단하여 생긴 부위에His-EcoRI DNA 단편을 교체시켜 재클로닝하여 pBacHis-VP1을 만들었다. pBacHis-VP1 DNA와 Bsu36I로 처리된 LacZ-Hyphantria cunea nuclear polyhedrosis virus (LacZ-HcNPV)를 함께 lipofectin을 이용하여 곤충세포 (Spodoptera frugiperda cell)에 동시 감염을 시켜서 재조합 바이러스를 선발하여, VP1-HcNPV-1이라 명명하였다. pQEVP1 클론은 6개의 히스티딘 단편이 부착된 VP1단백질을 Ni-NTA resin 크로마토그래피법으로 정제하여 SDS-PAGE와 Western blot으로 확인하였고, 단백질의 활성과 구조에 영향을 주지 않는 6개의 히스티딘 단편 ($6\;{\times}\;His$)이 부착된 94 kDa의 VP1단백질을 정제할 수 있었다. 또한 재조합 바이러스에 감염된 곤충세포에서 VP1 단백질이 발현된 것을 전기영동과 Western blot으로 검색을 한 결과 95 kDa VP1 단백질이 발현이 되었음을 확인하였다.

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동충하초(冬蟲夏草)(Cordyceps) 속균의 형태적인 특징과 단백질 Pattern에 의한 계통 분류 (Classification of Cordyceps spp. by Morphological Characteristics and Protein Banding Pattern)

  • 성재모;이현경;양근주
    • 한국균학회지
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    • 제23권1호통권72호
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    • pp.92-104
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    • 1995
  • 강원도 춘성군 강원대 연습림등 장원도일대의 산지에서 1993년 6월부터 9월까지 채집된 Cordyceps 속균의 자실체(子實體)는 Cordyceps militaris, C. roseostromata, C. kyushuensis, C. scarabaeicola, Phytocordyceps ninchukiospora, C. nutans, Paecilomyces tenuipes, C. sphecocephala, Hymenostilbe odonatae, Torrubiella sp. 등 10종이었다. 동충하초속균(冬蟲夏草屬菌)의 Type species이기도 한 C. militaris는 주로 인시목(隣翅目)의 번데기를 기주(寄主)로 한 자실체(子實體)가 채집되었는데 본(本) 종(種)의 발생은 7월경의 장마철이 지나면서 다수 채집되었다. C. roseostromata는 형태적으로 C. mlitaris와 유사하나 크기가 작으며 역시 인시목(隣翅目)의 유충, 번데기 등을 기주(寄主)로 한 자실체(子實體)가 채집되었다. C. scarabaeicola는 풍뎅이 성충만을 침입하여 자실체(子實體)를 형성하였으며 C. kyushuensis는 박각시 나방의 유충만을 기주(寄主)로 하여 자실체(子實體)가 채집되었다. C. nutans와 C. sphecocephala는 각각 노린재와 벌만을 기주(寄主)로 하여 가늘고 질긴 침상의 병(柄)에 타원형의 두부(頭部)를 착생(着生)한 자실체(子實體)를 형성하는데 두 종은 채집지역에 관계없이 곤충기생성균(昆蟲寄生性菌)이 발생하는 6월부터 8월 사이 전 시기에 걸쳐 가장 많이 채집되었다. 식물의 종자를 기주(寄主)로 하여 자실체(子實體)를 형성하는 Phytocordyceps ninchukiospora의 자양포자(子襄胞子)는 다른 Cordyceps 속균과는 달리 양옆 4개의 자양포자(子襄胞子)가 실모양의 구조로서 연결되어 있는 형태를 취하고 있었다. Paecilomyces tenuipes는 모든 곤충의 발달단계 전 시기에 걸쳐 침입하는 다범성 균으로서 분생포자(分生胞子)를 형성하는 동충하초속균의 불완전 세대균이다. 잠자리 성충을 기주로 하여 형성된 Hymenostilbe odonatae는 잠자리만을 특이적으로 침입하며 거미성충을 기주로 형성되는 Torrubiella sp.는 주로 잎의 뒷면에서 형성되므로 채집이 어려웠다. 분리동정된 균주들을 이용하여 배양시험을 한 결과 PDA 배지가 가장 우수한 균사생장을 보여 주었으며 배지내 산도(酸度) 시험(試驗)에서 C. militaris는 pH5에서 C. nutans와 Phytocordyceps ninchukiospora는 PH 6에서 Paerilomyces tenuipes는 pH 7에서 C. scarabaeicola는 pH 9에서 각각 균사생장(菌絲生長)이 왕성하였다. 환경조건으로서의 온도 시험에서는 시험균주에서 공히 $20^{\circ}C$에서 우수한 균사생장율을 보여 주었다. 분리동정된 균주들중 형태적으로 유사한 균주들의 종간 또는 종내 유연관계 구명을 위하여 Protein banding pattern을 분석한 결과 C. militaris, C. roseostromata, C. kyushuensis는 근연종으로 clustering 되었으며 C. scarabaeicola, Phytocordyceps ninchukiospora는 비교적 유연관계가 먼 것으로 나타났다.

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자외선 B로 유도된 아포토시스로부터 모린의 정상 인간 피부 섬유아세포 보호효과 (Morin Protects Normal Human Dermal Fibroblasts from Ultraviolet B-induced Apoptosis)

  • 박정언;진오현;박미경;강경아;페르난도 핀카 디바게 사미라 마두샨;헤라스 무디야세라게 우다리 라크미니 헤라스;현진원
    • 생명과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.305-314
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    • 2023
  • 자외선 B 조사는 세포의 산화 스트레스, 광노화, 염증을 유발하여 피부 질환을 유발한다. 본 연구의 목적은 인간 피부 섬유아세포에서 자외선 B 조사로 유도된 산화적 스트레스에 대한 모린의 보호 효과를 연구하는 것이다. 모린은 산화적 스트레스로 매개된 질환, 신경 퇴행성 질환, 염증의 잠재적인 치료 후보로 보고되었다. 모린이 항산화제로 보고되고 있기에, 본 연구에서는 모린이 피부 섬유아세포에서 산화적 스트레스 억제를 통한 UVB 유도 아포토시스를 완화할 수 있다고 추측했다. 세포생존율과 세포 내 활성 산소종레벨은 각각 MTT 분석법, H2DCFDA 및 DHE 형광 염색 방법을 사용하여 측정하였다. 단백질 카르보닐 형성과 지질 과산화는 ELISA 키트를 사용하여 측정하였다. DNA 분절법, comet assay는 산화적 DNA 손상을 평가하는데 사용되었다. Apoptosis 현상은 TUNEL 분석 및 Hoechst 33342 염색법을 사용하여 분석하였다. 아포토시스 관련 단백질의 발현은 Western blot 분석을 사용하였다. 모린은 자외선 B로 유도된 활성 산소종을 제거하고, 항산화 관련 단백질을 증가시켜 지질 과산화, 단백질 카르보닐화 및 DNA 손상을 억제하여 세포를 보호하였다. 모린은 항아포토시스 단백질 Bcl-2의 발현 증가 및 Bax, caspase-9와 caspase-3 발현을 억제함으로써 자외선 B로 유도된 세포 사멸로부터 보호하였다. 이러한 효과는 또한 p38 및 JNK 1/2의 인산화 감소에 의해 매개되었다. 따라서 모린이 자외선 B로 유도된 피부 손상에 대한 예방/치료 약물로 개발될 수 있음을 나타낸다.

감마선 조사에 따른 흰쥐의 혈장 및 좌골신경의 혈소판-유래성 성장인자(PDGF)와 PDGF ${\alpha}$ - 및 ${\beta}$ - 수용체의 시간 의존성 변화 (Time Dependent Changes in Platelet-Derived Growth Factor(PDGF) and PDGF ${\alpha}$ - and ${\beta}$ - Receptors Following Gamma-Irradiation of Rat Plasma and Sciatic Nerve)

  • 임한영;남상열
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제21권1호
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    • pp.79-87
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    • 1998
  • 이 실험의 목적은 4.5 및 7.5 Gy의 단일 선량으로 감마선의 전신조사에 따른 혈장 및 좌골신경 혈소판-유래성 성장인자(platelet-derived growth factor, PDGF)의 농도와 좌골신경 PDGF ${\alpha}$ -및 ${\beta}$ -수용체 밀도에 대한 시간의존성 변화를 조사 추구하는데 있다. 웅성 흰쥐(Sprague-Dawley계, 체중 $270{\pm}15.4g$)를 사용하여 $^{60}Co$ 감마선을 전신 조사(선량률 1.065 Gy/min)하고, 조사 후 1, 2, 3, 5 및 10일구에서 피폭에 따른 급성반응을 조사 추구하였다. 실험의 결과는 다음과 같다. 1) 4.5 및 7.5 Gy 선량군에서는 혈장 PDGF의 농도가 전 일구에 걸쳐 대조군($2.26{\pm}0.31\;ng/ml$)에 비해서 감소경향이 나타났으며, 한편 4.5 및 7.5 Gy 선량군 사이에서는 전 일구에 걸쳐 혈장 PDGF의 농도차에 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 피폭된 흰쥐의 혈장 PDGF의 농도는 4.5 및 7.5Gy 선량군에서 모두 대조군의 흰쥐에 비하여 5일구($4.5Gy:1.35{\pm}0.23\;ng/ml$; 대조군의 백분율로서 59.7%, 그리고 $7.5\;Gy:1.24{\pm}0.13\;ng/ml;54.9%$) 및 10일구($4.5Gy:1.27{\pm}0.28ng/ml;56.2%$ 그리고 $7.5Gy:1.07{\pm}0.19\;ng/ml:47.3%$)에서 각각 유의성으로 낮았다(P<0.05). 2) 4.5 및 7.5Gy 선량군에서는 좌골신경 PDGF의 농도가 전 일구간에 걸쳐 대조군($3.68{\pm}0.12\;ng/ml$)에 대하여 대체로 약간의 증가가 나타났으나, 한편 4.5 및 7.5Gy 선량군 사이에서 전 일구에 걸쳐 좌골신경 PDGF의 농도차는 무의성이었다(P>0.05). 피폭된 흰쥐의 좌골신경 PDGF의 농도는 4.5 및 7.5Gy 선량군에서 모두 대조군에 비하여 1일구($4.5Gy:4.33{\pm}0.03\;ng/m1$;대조군의 백분율로서 118% 그리고 $7.5Gy:4.81{\pm}0.36\;ng/ml$; 130%)에서 각각 증가하였으나 무의성이었다(P>0.05). 3) 방사선의 조사는 혈장 및 좌골신경 PDGF의 농도의 변화를 초래할 뿐만아니라 좌골신경 PDGF ${\alpha}$ - 및 ${\beta}$ -수용체 밀도의 변화도 초래하였다. 수용체의 밀도단위를 단백질의 상대적 함량(relative level of protein)으로 표시하고 일구-필적의 대조군을 백분율로 표시하였다. 4.5 및 7.5Gy 선량군에서의 좌골신경 PDGF ${\alpha}$ -수용체의 밀도는 대조군에 비하여 초기에 감소현상으로 나타나, 1일구에서는 40%(4.5Gy)와 50%(7.5Gy)를, 그리고 2일구에서는 33%(4.5Gy)와 50%(7.5Gy)로 가장 낮은 값을 나타낸 후 점차 대조군에 근접하는 값으로 증가하는 경향이었으며, 한편 4.5 및 7.5Gy 선량군에서 좌골신경 PDGF ${\beta}$ -수용체의 밀도는 역시 대조군에 비하여 각각 26%(4.5 Gy)와 27%(7.5Gy)의 최소 값을 나타낸 후점차 대조군에 근접하는 값으로 증가하는 경향으로 나타났다. 이러한 실험의 결과를 미루어 보아서, 혈장 및 좌골신경의 PDGF의 농도와 좌골신경 PDGF ${\alpha}$ - 및 ${\beta}$ -수용체의 밀도에 대한 방사선-유발성 변경이 골수 간세포 및 말초뉴런의 장해의 병인론에 관련되어 있는 것으로 생각된다.

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BCR/ABL mRNA Targeting Small Interfering RNA Effects on Proliferation and Apoptosis in Chronic Myeloid Leukemia

  • Zhu, Xi-Shan;Lin, Zi-Ying;Du, Jing;Cao, Guang-Xin;Liu, Gang
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권12호
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    • pp.4773-4780
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    • 2014
  • Background: To investigate the effects of small interference RNA (siRNA) targeting BCR/ABL mRNA on proliferation and apoptosis in the K562 human chronic myeloid leukemia (CML) cell line and to provide a theoretical rationale and experimental evidence for its potential clinical application for anti-CML treatment. Materials and Methods: The gene sequence for BCR/ABL mRNA was found from the GeneBank. The target gene site on the BCR/ABL mRNA were selected according to Max-Planck-Institute (MPI) and rational siRNA design rules, the secondary structure of the candidate targeted mRNA was predicted, the relevant thermodynamic parameters were analyzed, and the targeted gene sequences were compared with BLAST to eliminate any sequences with significant homology. Inhibition of proliferation was evaluated by MTT assay and colony-formation inhibiting test. Apoptosis was determined by flow cytometry (FCM) and the morphology of apoptotic cells was identified by Giemsa-Wright staining. Western blotting was used to analyze the expression of BCR/ABL fusion protein in K562 cells after siRNA treatment. Results: The mRNA local secondary structure calculated by RNA structure software, and the optimal design of specific siRNA were contributed by bioinformatics rules. Five sequences of BCR/ABL siRNAs were designed and synthesized in vitro. Three sequences, siRNA1384, siRNA1276 and siRNA1786, which showed the most effective inhibition of K562 cell growth, were identified among the five candidate siRNAs, with a cell proliferative inhibitory rate nearly 50% after exposure to 12.5nmol/L~50nmol/L siRNA1384 for 24,48 and 72 hours. The 50% inhibitory concentrations ($IC_{50}$) of siRNA1384, siRNA1276 and siRNA1786 for 24hours were 46.6 nmol/L, 59.3 nmol/L and 62.6 nmol/L, respectively, and 65.668 nmol/L, 76.6 nmol/L, 74.4 nmol/L for 72 hours. The colony-formation inhibiting test also indicated that, compared with control, cell growth of siRNA treated group was inhibited. FCM results showed that the rate of cell apoptosis increased 24 hours after transfecting siRNA. The results of annexinV/PI staining indicated that the rate of apoptosis imcreased (1.53%, 15.3%, 64.5%, 57.5% and 21.5%) following treamtne with siRNAs (siRNA34, siRNA372, siRNA1384, siRNA1276 and siRNA1786). Morphological analysis showed td typical morphologic changes of apoptosis such as shrunken, fragmentation nucleus as well as "apoptotic bodies" after K562 cell exposure to siRNA. Western blot analysis showed that BCR/ABL protein was reduced sharply after a single dose of 50nmol/L siRNA transfection. Conclusions: Proliferation of K562 cells was remarkbly inhibited by siRNAs (siRNA1384, siRNA1276 and siRNA1786) in a concentration-dependent manner in vitro, with effective induction of apoptosis at a concentration of 50 nmol/L. One anti-leukemia mechanism in K562 cells appeared that BCR/ABL targeted protein was highly down-regulated. The siRNAs (siRNA1384, siRNA1276 and siRNA1786) may prove valuable in the treatment of CML.

우유 단백질 유발성 장염 증후군의 병리 기전으로 세포 자멸사와 TNF-${\alpha}$, TRAIL receptor 1 (DR4)의 발현 증가 (Apoptosis and upregulation of TNF-${\alpha}$ and TRAIL receptor 1 (DR4) in the pathogenesis of food protein-induced enterocolitis syndrome)

  • 황진복;김상표;강유나;이성룡;서성일;권택규
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제53권4호
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    • pp.525-531
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    • 2010
  • 목 적: 융모 위축을 보이는 FPIES 환자의 소장 점막에는 TNF-${\alpha}$의 발현이 증가한다. TNF-${\alpha}$는 상피 세포의 세포 자렴사를 유발하는 것으로 알려져 있다. 저자들은 FPIES 병리생리의 특성을 알아보고자 십이지장 점막 조직에서 TNF family와 TNF-수용체 family의 세포 자멸사를 연구하였다. 방 법: 표준화된 경구 유발 시험을 통하여 FPIES로 진단된 15례의 환자와 5례의 대조군을 대상으로 연구하였다. 세포 자멸사를 확인하기 위하여 terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end-labeling (TUNEL) 염색을 시행하였다. 세포 자멸의 기전을 알아 보기 위해 TNF family의 TNF-${\alpha}$, Fas ligand (FasL)와 TNF-수용체 family의 TNF-related apoptosis-including ligand (TRAIL) receptor 1 (DR4), TRAIL receptor 2 (DR5), Fas를 면역조직화학으로 염색하였다. 결 과: $TUNEL^+$ 세포는 대조군에 비하여 FPIES 환자군의 십이지장 점막에서 의미 있게 높게 발현하였다($P$=0.043). TNF-${\alpha}$ ($P$=0.0001)와 DR4 ($P$=0.003)도 대조군에 비하여 FPIES군에서 의미 있게 높게 발현하였다. FasL, Fas, DR5의 발현은 두 군 모두에서 낮았으며, 두 군간에 의미 있는 차이를 보이지도 않았다. 결 론: FPIES의 병리생리는 세포 자멸사에 의하여 발생하며, TNF-${\alpha}$의 발현과 DR4 경로가 세포 자멸사에서 중요한 역할을 하는 것으로 추정된다.

Acinetobacter schindleri DYL129 유래의 3개 lipases와 chaperone의 발현과 정제 (Expression and Purification of Three Lipases (LipAD1, LipAD2, and LipAD3) and a Lipase Chaperone (LipBD) from Acinetobacter schindleri DYL129)

  • 김선희;이용석;정해린;편효민;유주순;최용락
    • 생명과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.492-498
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    • 2019
  • 기존 연구를 통하여 토양에서 분리한 Acinetobacter schindleri DYL129로부터 3개의 lipase 유전자(lipAD1, lipAD2와 lipAD3)들과 1개의 chaperone (lipBD) 유전자를 보고하였다. 본 연구에서는 각 유전자들의 발현을 위해서 pET32a(+)와 pGEX-6P-1 벡터에 클로닝하여 각각을 pETLAD1-3와 pETLBD 또는 pGEXLAD1-3와 pGEXLB로 명명하였으며, 단백질의 발현량은 pET 시스템을 사용할 때 1.5 배 정도 향상됨을 확인하였다. LipAD1과 LipAD2는 inclusion body 형태로 발현이 되었으며, LipAD3과 LipBD는 soluble type으로도 발현되었다. Inclusion body 형태의 LipAD1과 LipAD2는 고농도의 우레아를 처리하여 refolding 시켰다. LipAD1은 C4와 C2를, LipAD2는 C2와 C14를 그리고 lipAD3은 C2, C4와 C14를 기질로 잘 이용하는 것을 확인하였다. 그리고 모든 효소들은 $50^{\circ}C$에서 최적 활성을 나타내었다.

바위솔속 엽육조직 세포 내 액포의 미세구조 분화 양상 (Ultrastructural Differentiation of the Vacuole in Mesophyll Tissues of Orostachys)

  • 김인선
    • Applied Microscopy
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    • 제39권4호
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    • pp.333-340
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    • 2009
  • 다육질성 CAM 식물에서는 구조와 기능의 분화가 환경조건에 잘 적응된 합리적인 광합성을 수행하여 동일한 엽육세포에서 $CO_2$ 고정, 유기물 합성과 저장, 분해 및 활용하는 시간이 서로 다르게 나타난다. 이러한 유기산 대사는 CAM 식물의 가장 뚜렷한 대사적 특징으로 밤에 말산을 합성하여 액포에 저장하고 낮에 이용하므로 이들의 액포는 급격한 pH의 차이를 일주기성으로 조절해야 하는 매우 중요한 세포소기관이다. 본 연구에서는 식물체 내 생리적 건조가 지속되어 CAM 광합성을 수행하는 바위솔속 식물 3종의 다육질성 엽육조직 세포의 특성을 액포 구조분화에 초점을 두어 미세구조적으로 연구하였다. 바위솔속의 다육질성 엽육조직은 수분저장성 세포들로 구성되어 있으며, 액포융합 등의 액포화현상과 액포 내 다양한 2차 액포형성이 현저한 구조적 특징이었다. 이들 액포는 매우 역동적이어서 분열하여 다수의 소액포를 형성하거나 소액포들의 융합으로 큰 액포를 형성하였고, 일부는 전자밀도가 높은 저장성 액포로 발달하였다. 이러한 액포화는 세포의 크기를 경제적이고 에너지 효율적으로 증가시키는 방식으로 대부분의 다육질성 CAM 식물에서 발달하며, 낮과 밤에 일주기성으로 반복되는 세포 내 pH 농도의 급격한 변화를 대처할 수 있게 한다. 또한, 막 함입에 의한 다양한 크기의 수많은 2차 액포 형성은 단 기간 내에 액포막의 용적을 증가시켜 이러한 목적을 충족시켜 주는데 일주기적으로 사용되는 매우 중요한 세포 내 구획이 된다. 액포의 신장으로 세포질은 세포벽 주변부위로 밀려나 얇은 층으로 국한되었으나, 이들 세포질 내에서도 엽록체와 미토콘드리아는 액포와 밀접하게 연관되어 분포하고, 세포 간에는 원형질연락사가 잘 발달하였다. 이러한 미세구조들의 발달은 다육질성 엽육세포가 일주기성으로 급변하는 세포 내 유기산 대사과정에 적응하기 위해 액포에서의 신속하고 원활한 대사물질의 수송이 이루어져야 하기 때문일 것으로 추정된다.

고콜레스테롤 식이의 급여에 의해 고지혈증이 유도된 흰쥐의 신령버섯 자실체의 항고지혈증 효과 (Anti-hyperlipidemic effect of Agaricus brasiliensis fruiting bodies in rats fed with high cholesterol diet)

  • 진가헌;이태수
    • 한국버섯학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.118-124
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    • 2018
  • 신령버섯의 자실체가 고콜레스테롤을 급여한 Sprague Dawley계 암컷 흰쥐의 지질대사와 생리활성에 미치는 영향을 조사하기 위해 생후 5주령의 흰쥐에 표준식이를 급여한 정상 식이군(NC), 정상 식이에 10%의 대두유와 1%의 콜레스테롤을 첨가하여 급여한 고콜레스테롤 식이군(HC), 고콜레스테롤 식이에 신령버섯 자실체 분말을 5% 첨가하여 급여한 군(HC+AB) 등 3개의 실험군으로 나누어 6주간 실험을 수행하였다. 실험동물의 체중증가와 식이효율은 HC에 비해 HC+AB가 유의하게 감소하여 NC와 유사한 수준을 나타냈다. 식이섭취량은 NC에 비해 HC와 HC+AB가 유의하게 낮았다. 혈청의 총콜레스테롤(TC), LDL-콜레스테롤(LDL-C), 중성지방(TG)의 농도는 HC에 비해 NC와 HC+AB가 유의하게 낮았으며 심혈관계 질환의 위험도를 나타내는 동맥경화지수(AI)와 LDL-C/HDL-C의 비율도 HC에 비해 NC와 HC+AB가 유의하게 낮았다. 혈청의 알부민, 크레아티닌, 요산 및 총단백질의 농도도 NC와 HC+AB가 HC에 비해 조금 낮았다. 간기능의 척도를 나타내는 혈청의 GOT와 GPT 효소의 활성은 NC와 HC+AB가 HC에 비해 낮았지만 유의성을 없었고, ALP의 농도는 HC에 비해 NC와 HC+AB가 유의하게 낮아서 신령버섯 자실체 분말의 급여가 흰쥐의 ALP 농도를 낮추는 효과가 있었다. 실험 5-6주 사이에 배출된 변을 채취하여 분석한 총지질과 총콜레스테롤의 양은 HC+AB가 NC와 HC에 비해 유의하게 높아 식이로 섭취한 일부의 지방과 콜레스테롤이 장에서 흡수되지 않고 변으로 배출되는 것으로 나타났다. 따라서 고콜레스테롤 식이에 신령버섯의 자실체 분말을 5% 수준으로 첨가하여 6주간 급여한 흰쥐의 체중, 혈청의 TC, LDL-C 및 TG의 농도와 동맥경화 수치(AI)가 정상 수준을 유지하고 지방간의 발생도 억제되는 효과가 현저히 나타나 고지방과 고콜레스테롤의 섭취에 의해 발생할 수 있는 심혈관계 질환의 예방과 개선에 신령버섯의 자실체가 효과를 나타내는 것으로 사료된다.