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Nutritional and Tissue Specificity of IGF-I and IGFBP-2 Gene Expression in Growing Chickens - A Review -

  • Kita, K.;Nagao, K.;Okumura, J.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제18권5호
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    • pp.747-754
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    • 2005
  • Nutritional regulation of gene expression associated with growth and feeding behavior in avian species can become an important technique to improve poultry production according to the supply of nutrients in the diet. Insulin-like growth factor-I (IGF-I) found in chickens has been characterized to be a 70 amino acid polypeptide and plays an important role in growth and metabolism. Although it is been well known that IGF-I is highly associated with embryonic development and post-hatching growth, changes in the distribution of IGF-I gene expression throughout early- to late-embryogenesis have not been studied so far. We revealed that the developmental pattern of IGF-I gene expression during embryogenesis differed among various tissues. No bands of IGF-I mRNA were detected in embryonic liver at 7 days of incubation, and thereafter the amount of hepatic IGF-I mRNA was increased from 14 to 20 days of incubation. In eyes, a peak in IGF-I mRNA levels occurred at mid-embryogenesis, but by contrast, IGF-I mRNA was barely detectable in the heart throughout all incubation periods. In the muscle, no significant difference in IGF-I gene expression was observed during different stages of embryogenesis. After hatching, hepatic IGF-I gene expression as well as plasma IGF-I concentration increases rapidly with age, reaches a peak before sexual maturity, and then declines. The IGF-I gene expression is very sensitive to changes in nutritional conditions. Food-restriction and fasting decreased hepatic IGF-I gene expression and refeeding restored IGF-I gene expression to the level of fed chickens. Dietary protein is also a very strong factor in changing hepatic IGF-I gene expression. Refeeding with dietary protein alone successfully restored hepatic IGF-I gene expression of fasted chickens to the level of fed controls. In most circumstances, IGF-I makes a complex with specific high-affinity IGF-binding proteins (IGFBPs). So far, four different IGFBPs have been identified in avian species and the major IGFBP in chicken plasma has been reported to be IGFBP-2. We studied the relationship between nutritional status and IGFBP-2 gene expression in various tissues of young chickens. In the liver of fed chickens, almost no IGFBP-2 mRNA was detected. However, fasting markedly increased hepatic IGFBP-2 gene expression, and the level was reduced after refeeding. In the gizzard of well-fed young chickens, IGFBP-2 gene expression was detected and fasting significantly elevated gizzard IGFBP-2 mRNA levels to about double that of fed controls. After refeeding, gizzard IGFBP-2 gene expression decreased similar to hepatic IGFBP-2 gene expression. In the brain, IGFBP-2 mRNA was observed in fed chickens and had significantly decreased by fasting. In the kidney, IGFBP-2 gene expression was observed but not influenced by fasting and refeeding. Recently, we have demonstrated in vivo that gizzard and hepatic IGFBP-2 gene expression in fasted chickens was rapidly reduced by intravenous administration of insulin, as indicated that in young chickens the reduction in gizzard and hepatic IGFBP-2 gene expression in vivo stimulated by malnutrition may be, in part, regulated by means of the increase in plasma insulin concentration via an insulin-response element. The influence of dietary protein source (isolated soybean protein vs. casein) and the supplementation of essential amino acids on gizzard IGFBP-2 gene expression was examined. In both soybean protein and casein diet groups, the deficiency of essential amino acids stimulated chickens to increase gizzard IGFBP-2 gene expression. Although amino acid supplementation of a soybean protein diet significantly decreased gizzard IGFBP-2 mRNA levels, a similar reduction was not observed in chickens fed a casein diet supplemented with amino acids. This overview of nutritional regulation of IGF-I and IGFBP-2 gene expression in young chickens would serve for the establishment of the supply of nutrients to diets to improve poultry production.

Constitutive Androstane Receptor (CAR)의 활성, 에너지 대사 및 세포의 증식과 사멸의 조절에 대한 CAR의 cross-talk 기전 (The Cross-talk Mechanisms of Constitutive Androstane Receptor (CAR) in the Regulation of its Activity, Energy Metabolism, Cellular Proliferation and Apoptosis)

  • 민계식
    • 생명과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.211-220
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    • 2020
  • CAR의 활성은 리간드 결합 뿐만 아니라, 세포외신호전달 경로를 통한 관련 조절인자들의 인산화, 전사 조절인자들과의 상호작용, 그리고 coactivators 및 corepressors의 동원, 분해 및 발현 등에 의해 조절되며, 이러한 CAR의 활성 조절은 또한 외인성 화학물질과 에너지 대사, 세포의 증식 및 사멸을 포함한 다양한 생리적 항상성 조절에 영향을 미친다. CAR는 ERK1/2의 신호전달경로에 의해 인산화되어 Hsp-90/CCRP와 복합체를 형성하여 세포질 내에 잔류하는 반면, PB는 ERK1/2를 억제하여 downstream 신호전달 조절인자들의 탈인산화를 유발하고, 활성화된 RACK-1/PP2A를 동원하여 CAR를 탈인산화 함으로써 핵 이동 및 전사 활성을 유도한다. CAR의 활성은 FoxO1 및 PGC-1α와의 cross-talk을 통하여 각각 전사 활성 억제와 ubiquitination을 통한 단백질 분해를 유도하여 당합성과정에 관여하는 PEPCK 및 G6Pase 유전자의 발현을 억제한다. CAR에 의한 지방의 합성과 산화 조절은 각각 PPARγ 및 PPARα와의 cross-talk에 의한 PGC-1α의 분해와 CPT-1의 발현 억제 또는 PGC-1α와의 결합을 통해 지방 합성 유전자의 발현 억제와 조직 특이적 산화 억제 또는 촉진으로 이루어진다. CAR는 FoxO1의 억제를 통한 p21의 발현 억제와 cyclin D1의 발현을 유도하여 세포 증식을 촉진하는 반면, GADD45B의 발현을 통한 MKK7과 JNK1의 활성을 억제하여 세포 사멸을 억제한다. 결론적으로, CAR는 세포외신호전달 경로와 세포내 조절인자들과의 다양한 상호작용을 통하여 외인성 화학물질의 대사뿐만 아니라 에너지 대사 및 세포의 성장과 사멸의 조절을 통한 항상성 유지에 관여한다.

Muskelin과 multi-PDZ domain protein 1 (MUPP1) 단백질의 PDZ 도메인을 통한 결합 (Muskelin Interacts with Multi-PDZ Domain Protein 1 (MUPP1) through the PDZ Domain)

  • 장원희;정영주;최선희;이원희;김무성;김상진;엄상화;문일수;석대현
    • 생명과학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.594-600
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    • 2015
  • 단백질-단백질 결합은 다양한 세포내 반응 조절에서 중요한 역할을 한다. Postsynaptic density-95/disks large/ zonula occludens-1 (PDZ) 도메인은 널리 알려진 단백질-단백질 결합 매개 도메인 중 하나이다. PDZ 도메인은 결합 단백질의 카르복실(C)-말단의 특정 motif와 결합한다. Multi-PDZ domain protein 1 (MUPP1)은 13개 PDZ 도메인을 가지는 단백질로서 다양한 구조단백질 및 신호단백질에 대한 scaffold로 작용한다고 알려져 있지만 MUPP1의 세포 내 기능은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 MUPP1의 PDZ 도메인과 결합하는 단백질을 규명하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 이용하였고 muskelin이 MUPP1과 결합하는 것을 확인하였다. Muskelin은 GABAA 수용체(GABAAR)의 α1 subunit와 결합하며 수용체의 endocytosis와 분해에 관여하는 것으로 알려져 있다. Muskelin은 MUPP1의 3번째 PDZ 도메인과 결합하지만, 다른 PDZ 도메인과는 결합하지 않았다. 또한 MUPP1과의 결합에 muskelin의 C-말단부위가 필수적임을 효모 two-hybrid 방법으로 확인하였다. HEK-293T 세포에 MUPP1과 muskelin을 동시에 발현하여 면역 침강한 결과 두 단백질은 같이 면역 침강하였다. 반면에 C-말단 결손 muskelin은 MUPP1과 같이 면역 침강하지 않았다. 또한 muskelin과 MUPP1은 세포내의 같은 위치에서 발현하였다. 이러한 결과들은, muskelin과의 결합을 통해, MUPP1 혹은 MUPP1과 결합하는 단백질이 GABAAR의 세포내이동과 회전(turnover)을 조절할 가능성을 시사한다.

엉겅퀴 발효 추출물을 통한 남성 갱년기 증상 개선 효과 (Effect of Fermented Cirsium japonicum Extract on Testosterone Deficiency Syndrome)

  • 정병서;김성훈;김현표
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권7호
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    • pp.790-800
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    • 2017
  • 본 연구에서는 엉겅퀴 추출물(CE) 및 엉겅퀴 발효추출물(FCE)이 남성 갱년기 증상의 개선에 미치는 영향을 알아보기 위해 25주령 된 흰쥐에 추출물을 6주간 투여한 후, 간독성, 테스토스테론, SHBG, 정자수 및 정자 운동성, PSA, 복부지방, 근육량, 혈중지질, 운동수행능력 등에 미치는 영향을 조사하였고 세포 실험을 통해 그 기작을 확인하였다. 천연 추출물에서 있을 수 있는 간독성을 측정하기 위해 간 손상의 지표인 AST와 ALT를 측정한 결과 대조군과 차이를 보이지 않았다. CE 및 FCE 투여 후 남성 갱년기에서 감소하는 테스토스테론의 혈중 농도가 증가하였고, 테스토스테론의 생체 내 활성을 저하시키는 SHBG의 농도는 반대로 감소하였다. 총 정자수와 정자 운동성을 측정한 결과에서도 CE 및 FCE 투여군에서 증가한 양상을 나타냈고, 이는 정자 형성과 활동성에 영향을 주는 테스토스테론 농도의 증가와 관련이 있을 것으로 생각된다. 또한, 전립선에 대한 부작용을 알아보기 위해 PSA를 측정하였으나 대조군과 별다른 차이를 나타내지 않았다. 지방조직과 근육에 대한 영향을 측정한 결과 지방조직량은 줄이고 근육량은 늘려 남성 갱년기에서 흔히 나타나는 체지방 증가 및 근육량 감소를 완화시키는 효과가 있는 것으로 생각된다. 또한, 남성 갱년기에서 흔히 동반되는 혈중지질대사 이상에 있어서도 CE 및 FCE 투여군이 총 콜레스테롤과 중성지방은 감소시킨 반면 고밀도 콜레스테롤은 증가시켜 긍정적인 효과가 있는 것을 관찰하였다. 운동수행능력 측정 결과에서는 CE 및 FCE 투여군이 대조군보다 수영시간이 증가하였고, 이는 CE 및 FCE의 투여가 남성 갱년기에서 나타나는 활력의 저하를 회복시킬 수 있음을 시사한다. 끝으로 CE 및 FCE의 테스토스테론 증가기작을 알아보기 위해 세포실험을 통해 테스토스테론 생합성 과정에 관여하는 효소 유전자의 변화를 측정한 결과 처리군에서 합성관련 효소는 모두 증가함을 나타내었고, 전환 관련 효소는 감소함을 나타내었으므로 엉겅퀴 추출물이 테스토스테론 합성을 직접 촉진시킬 수 있음을 알 수 있었다. 또한, CE와 FCE를 비교해 봤을 때 전반적으로 FCE가 더 좋은 효과를 나타내었고, 이는 발효 과정을 통해 엉겅퀴 유효 성분의 증가에 따른 것으로 여겨진다. 결론적으로 본 연구에서는 CE 및 FCE가 남성 갱년기 개선에 도움을 줄 수 있는 좋은 소재로 활용될 수 있다는 가능성을 제시하였다.

누드마우스에 이식된 인체대장암에서 I-131표지 항태아성암항원 단일클론항체를 이용한 방사면역치료법 : 치료성적에 관계되는 인자분석 (Radioimmunotherapy of Nude Mice Bearing Human Colon Carcinoma with I-131 Labeled Anti-carcinoembryonic Antigen Monoclonal Antibody)

  • 김병태;이경한;김상은;최용;지대윤;정준기;이명철;고창순;정홍근
    • 대한핵의학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.332-342
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    • 1995
  • This study was designed to evaluate the effects of various factors on the therapeutic effect of the I-131 labeled anti-carcinoembryonic antigen monoclonal antibody(anti-CEA antibody). Tetrazolium-based colorimetric assay (MTT) was used to compare in vitro cytotoxicity of 3 Korean colon cancer cell lines (SNU-C2A, SNU-C4, SNU-C5) for selection of proper 2 cell lines in this study. The changes of the size of tumor which was xenografted to nude mice (balb/c nu/nu) were compared in 4 groups (group treated I-131 labeled anti-CEA antibody, group treated with non-radiolabeled anti-CEA antibody, group treated with I-131 labeled anti-human chorionic gonadotropin monoclonal antibody (anti-hCG antibody) as nonspecific antibody, and group injected with normal saline as a control). Immunohistochemical staining and in vivo autoradiography were performed after excision of the xenografted tumor. The results were as below mentioned. The in vitro cytotoxic effect of I-131 labeled anti-CEA antibody is most prominent in SNU-C5 cell line between 3 cancer cell lines. The changes of xenografted tumor size in both SNU-C4 and SNU-5S cell tumors at the thirteenth day after injection of the antibodies were smallest in the group treated with I-131 labeled anti-CEA antibody (SNU-C4/SNU-C5; 324/342%) comparing with other groups, group treated with anti-CEA antibody (622/660%), group treated with I-131 anti-hCG antibody (538/546%), and control group(1030/724%)(P<0.02 in SNU-C4 and P<0.1 in SNU-C5 at the 13th day after injection of antibodies). On the thirteenth day after injection of the antibodies nude mice were sacreficed to count the radiouptake of tumor and to check the changes of tumor size. Correlations between radiouptake and change of tumor size were calculated in each groups and significant negative correlation was only obtained in the group treated with I-131 anti-CEA antibody (p<0.05). There were no correlations between antigenic expression of carcinoembryonic antigen and distribution of anti-CEA antibody in both SNU-C4 and SNU-C5 cell tumors on immunoperoxidase staining. On in vivo autoradiography the distributions of anti-CEA antibody were heterogeneous and the intensities of binding were various in SNU-C4 and SNU-C5 cell tumors. It is concluded that I-131 labeled tumor-specific monoclonal antibody, anti-CEA antibody is effective in suppressing the xenografted tumor growth and the effect is influenced by sensitivity of tumor cell itself to the radiolabeled antibody and other local factors instead of specificity of antibody.

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촉매 제조방법에 따른 Co-CeO2 촉매의 N2O 분해 특성 연구 (Effect of the Preparation Method on the Activity of CeO2-promoted Co3O4 Catalysts for N2O Decomposition)

  • 김혜정;김민재;이승재;유인수;이광복;전상구
    • 청정기술
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    • 제24권3호
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    • pp.198-205
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    • 2018
  • 본 연구는 $Co-CeO_2$ 촉매의 $N_2O$ 분해 반응에서 촉매의 제조 방법이 활성에 미치는 영향을 고찰하였다. $Co-CeO_2$ 촉매는 공침법(Co-precipitation)과 함침법(Incipient wetness impregnation)으로 제조하였다. 제조된 촉매의 성능을 평가하기 위하여 $N_2O$ 직접 촉매 분해(Direct catalytic $N_2O$ decomposition) 반응을 $250{\sim}375^{\circ}C$에서 실시하였다. 그 결과 공침법으로 제조된 촉매(CoCe-CP)는 $O_2$ 및/또는 $H_2O$의 존재 하에서도 $N_2O$ 분해 반응에서 향상된 성능을 보인 반면에 함침법으로 제조된 촉매(CoCe-IM)는 그렇지 못하였다. 이러한 촉매 활성의 차이를 조사하기 위하여 XRD, BET, TEM, $H_2-TPR$, $O_2-TPD$ 그리고 XPS와 같은 촉매 특성 분석들을 진행하였다. 촉매의 제조 방법에 따라서 입자의 크기 및 표면적이 변화하는 것을 확인하였고 합성 과정이 촉매의 물리적 특성에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 공침법으로 제조된 촉매의 활성 증가는 $Co^{3+}{\rightarrow}Co^{2+}$의 향상된 환원 특성 및 산소 탈착 속도 향상에 기인한 것으로 여겨진다. 하지만, $N_2O$ 분해와 관련이 있는 촉매의 표면 전하 상태 및 결합에너지는 제조 방법에 따라서 변하지 않는 것을 확인하였다.

Dithiocarbamate Wool에 고정(固定)된 불용성(不溶性) ${\alpha}-Amylase$의 특성(特性)에 대하여 (Enzymatic Characteristics of Water-Insoluble ${\alpha}-Amylase$ Immobilized on Dithiocarbamate Wool)

  • 이경희;김종덕;이강호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.164-170
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    • 1985
  • Thiocarbamate wool은 $CS_2$ 및 기타의 SH-reagent로 쉽게 수식(修飾)할 수 있을 뿐만 아니라 가역적(可逆的)으로 사용(使用)이 가능(可能)하며 일반적(一般的)인 조건(條件)에서도 효소(酵素)와 쉽게 결합(結合)하여 재사용(再使用) 및 제거(除去)에 용이(容易)하므로 thiocarbarmate wool의 특이(特異)한 반응성(反應性)을 이용(利用), 효소(酵素)를 고정(固定)하여 공업적(工業的)인 이용(利用) 목적(目的)으로 연구(硏究) 검토(檢討)하였다. $DTC-wool-{\alpha}-amylase$의 일반적(一般的)인 성질(性質)은 $Nat-{\alpha}-amylase$에 비(比)하여 최적온도(最適溫度), 최적(最適) pH, 내열성(耐熱性), 동력학적(動力學的) 동태(動態) 및 활성화(活性化) 에너지 등(等)이 다르게 나타났다. 1) 반응시간(反應時間)은 70분(分)에서 환원탕(環元糖)이 12.2 mg/ml로서 최대(最大)의 활성(活性)을 나타내었고 2) 효소량(酵素量)은 3.0g 으로서 13.5 mg/ml의 환원탕(還元糖)으로 최대(最大)의 활성(活性)을 나타내었으며 3) Michaelis constant $(K_m^*)$는 5.6 mg/ml 였고 $V_{max}^*$$370.37\;{\mu}g/ml{\cdot}min^{-1}$이었다. 4) 최적온도(最適溫度)는 $60^{\circ}C$였고 이때의 환원탕(還元糖)의 양(量)은 16 mg/ml 였고 5) 최적(最適) pH는 pH 7.0이었고 95% 이상(以上)의 활성(活性)을 나타낸 pH 안정성(安定性)은 pH $6.0{\sim}7.0$ 이었다. 6) 내열성(耐熱性)은 $Nat-{\alpha}-amylase$ 보다 강(强)하였으며 7) 활성화(活性化) 에너지는 16.6 Kcal/mole 이었다. thiocarbamate wool은 가역(可逆), 재사용(再使用) 및 제거(除去)의 편리(便利)에 큰 의의(意義)를 둘 수 있으며 쉽게 조제(調製)할 수 있는 용이점(容易點)이 있을 뿐 아니라 이 DTC-wool에서 효소(酵素)의 고정(固定)이 室溫(室溫)에서도 짧은 시간(時間) 내(內)에 이루어지며 상당히 높은 고정율(固定率)을 기대할 수 있다. 또 최적온도(最適溫度)가 $60^{\circ}C$이고 최적(最適) pH는 7.0이므로 반응장치(反應裝置) 및 운용(運用)에 별다른 어려움이 없고, 내열성(耐熱性)이 강(强)하므로 쉬운 조건하(條件下)에서 경제적(經濟的)으로 공업적(工業的) 이용(利用)에 유리(有利)하다고 판단(判斷)되어진다.

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호중구의 Respiratory Burst에 미치는 PLA2 및 PAF와 영향 : In vitro에서의 호중구의 산소기 생성 및 Apoptosis에 관한 연구 (Effect of the Inhibition of PLA2 and PAF on the Neutrophilic Respiratory Burst and Apoptosis)

  • 이영만;김상경;박윤엽
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제48권6호
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    • pp.887-897
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    • 2000
  • 연구배경 : 급성호흡부전증후군(ARDS)의 병인론을 호중구의 산소기 생성 및 apoptosis 의 관정에서 PLA2 및 PAF의 역할과 연관하여 알아보았다. ARDS의 원인 중 산소기의 역할이 주로 염증성 cytokine 및 지질분자와 관련하여 연구되고 있는 점에 착안하여 내독소에 의한 PLA2, PAF의 작용 및 이에 따른 호중구의 혈관내피세포로의 유착, 산소기에 의한 pulmonary surfactant의 기능에 미치는 영향에 대해서도 알아보았다. 방법 : PMA로 자극된 호중구에서 PLA2 및 PAF의 억제에 따른 산소기 형성의 변화에 대해서도 알아보았으며 내독소에 의한 호중구에서의 PLA2활동도의 변화, lysoPAF remodelling에 미치는 PLA2 및 PAF의 억제의 효과에 대해서도 알아보았다. 또한 내독소 및 PMA에 의해 자극된 상태에서의 PLA2 및 PAF의 억제가 호중구의 apoptosis에 미치는 영향도 알아보았다. 호중구에 의한 조직의 손상은 혈관내피세포로의 호중구의 유착이 선행되어야 하므로 이러한 작용에 PLA2 및 PAF가 미치는 영향을 호중구 유착검사를 통하여 알아보았고 형태학적으로는 산소기와 pulmonary surfactant의 결합을 확인하였다. 결론 : ARDS 시의 호중구의 역할은 PLA2 및 PAF의 작용에 의한 산소기 형성 및 염증성 지질분자의 생성을 통해 조작의 손상을 유발하는 듯하며 이때 PLA2의 억제는 호중구의 apoptosis의 증가 및 산소기의 생성을 감소시키고 또한 호중구의 혈관내피세포로의 유착을 감소시켰다. PAF의 억제는 호중구의 산소기 생성의 감소 및 호중구의 유착을 억제하여 조직의 손상을 감소시키는 것으로 생각되었다.

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Control of Trophoblast Gene Expression and Cell Differentiation

  • 천종윤
    • 대한생식의학회:학술대회논문집
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    • 대한불임학회 2001년도 제2차 연수강좌
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    • pp.195-205
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    • 2001
  • 태반 영양배엽 (trophoblast)은 포유동물의 발생과정 중 가장 먼저 분화되는 세포로서, 자궁환경내에서 배아가 착상, 발생, 및 분화하기 위해서 반드시 필요한 태반을 형성하는 색심적인 세포이다. 영양배엽 세포의 분화과정중의 결함은 배아의 사산이나 임신질환 등의 치명적 결과를 초래한다. 하지만, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 분자생물학적인 메카니즘은 아직 규명되지 않고 있다. 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 경로를 규경하기 위한 선결과제는 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 많은 유전자들이 밝혀져야만 한다. 본 연구팀은 최근에 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 두 종류의 새로운 유전자들을 찾았다. 한 종류는 homeobox를 보유하고 있는 조절 유전자 Psx이고, 다른 한 종류는 임신호르몬인 태반 프로락틴 라이크 단백질 유전자 PLP-C${\beta}$이다. 본 연구과제의 목표는 이들 유전자의 기능과 조절 메카니즘을 규명함으로써, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 조절경로를 밝히는 것이다. 이를 위하여 다음과 같은 일련의 연구를 수행할 것이다. 1) Psx 유전자가 분화된 영양배엽 세포에서만 발현케 하는 조절 메카니즘을 규명하기 위해 functional assays, in vitro footprinting, gel mobility shift assays, 생쥐형질전화, UV crosslinking, Southwestern blot 등의 방법을 통해 Psx 유전자의 cis-acting 요인과 trans-acting factor를 밝혀 분석한다. 2) 영양배엽 세포의 분화조절 경로를 규명하기 위해 random oligonuclotide library screening, DD-PCR, subtractive screening 등의 방법을 이용하여 Psx 유전자에 의해 조절되는 하부유전자를 밝힌다. 3) Psx 유전자를 knock-out시켜 영양배엽 세포가 발달 및 분화하는데 미치는 역할을 밝힌다. 4) Yeast two-hybrid screening방법을 이용하여 태반 프로락틴 유전자의 수용체를 찾아 이들의 신호전달 기전을 밝힌다. 제1차년 연구결과로서, mouse와 rat으로부터 각각 Psx 유전자의 genomic DNA를 클로닝하여, 유전자 구조를 비교한 결과, mouse Psx (mPsx2)는 4개의 exons으로 이루어져 있는 반면에, rat Psx (Psx3)는 3개의 exons으로 구성되어 있었다. 즉, rPsx3는 mPsx2의 exon1이 없었다. Notrhern blot과 in situ hybridization 분석에 의해 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 발현 조절되는 현상을 밝혔다. 실제로 mPsx2와 rPsx3의 5'-flanking지역을 클로닝하여 염기서열 분석 결과 전혀 homology를 찾을 수 없었다. 또한, 이들 각각 promoter의 activity를 luciferase reporter를 이용하여 조사한 결과 Rcho-1 trophoblast cells에서 각기 다른 activity를 보여 주는 것을 발견하였다. Psx 유전자의 transcription start sites는 Primer extension에 의해 밝혔다. 또한 Psx2 유전자를 knock-out 시키기 위해 targeting vector를 Osdupde1에 제작하였다. 본 과제를 시작할 때 새로운 프로락틴 유전자 하나를 클로닝하여 이 유전자를 PLP-I라고 이름을 붙였다. 이 후 이 유전자 (PLP-I)는 PLP-C${\beta}$라고 이름을 붙이게 되었다. Mouse PLP-C${\beta}$ 유전자의 counterpart를 rat에서 찾아 염기서열을 비교한 결과 mouse와 rat에서 PLP-C${\beta}$유전자의 homology는 약 79% (amino acid level)였다. 본 연구과정을 통해 또 하나의 새로운 PLP-C subfamily member를 mouse로부터 클로닝 하였고, 이 유전자를 PLP-C${\gamma}$라 하였다. PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$의 발현 유형은 Northern blot과 in 냐셔 hybridization 분석에 의해 태반의 제한된 spongitrophoblast와 trophoblast giant cells에서만 발현하는 것을 밝혔다. 놀랍게도 이들 두 새로운 유전자는 alternative splicing에 의해 두 종류의 isoform이 있음을 밝혔다. PLP family member 유전자로서 splicing에 의한 isoforms을 보여 주는 유전자로는 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 최초이다. 이들 isoform mRNAs의 발현 유형은 RT-PCR 방법을 이용하여 규명하였다. 또 하나의 새로운 발견은 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 독특한 유전자 구조를 갖고 있었다. 즉, PLP-C${\beta}$는 exon3의 alternative splicing에 의해 5개 혹은 6개의 exons을 갖는 two isoforms이 생긴다. 반면에 PLP-C${\gamma}$는 exon2가 alternative splcing이 되면서 7개의 exons을 갖거나 6개의 exons을 갖는 isoforms을 만든다. 그리고, PLP-C${\gamma}$의 promoter activity를 trophoblast Rcho-l${\gamma}$ 세포주를 이용하여 PLP-C${\gamma}$ 의 1.5 kb 5'-flanking 지역이 trophoblast-specific promoter activity를 갖고 있음을 밝혔다. PLP-C${\gamma}$ 유전자의 transcription start site는 Primer extension에 의해 밝혔다. 제 1차 년도의 연구결과를 토대로, 2차년에서는 다음단계의 연구를 수행하고자 한다. 즉, 1) mPsx2와 rPsx3의 promoter를 비교분석 함으로서 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 조절되는 메카니즘 규명, 2) Psx와 PLP-C 유전자의 promoter에 있는 cis-acting elements 탐색, 3) Psx2와 Psx3의 단백질을 이용하여 이들이 binding하는 target sequence 규명, 4) 제작한 Psx2 targeting vector를 이용하여 ES cells에서 Psx2 유전자 knock-out, 5) Psx 유전자를 과발현시키는 세포주를 만들고 Psx에 의해 조절되는 유전자 탐색, 6) 새로 밝히 PLP-C members 유전자들의 조절기전을 Rcho-1 세포주를 이용하여 여러 거지 성장인자와 다른 호르몬에 대한 반응을 탐색, 7) Psx와 PLP-C${\gamma}$ 유전자의 chromosomal mapping 등을 밝힐 것이다.

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전사활성 인자인 Sox4의 단백질 분해효소에 의한 표적 부위에 관한 연구 (A Novel Glycine-Rich Region in Sox4 is a Target for the Proteolytic Cleavage in E. coli)

  • 허은혜;최주연;장경희;김인경;임향숙
    • 미생물학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.153-161
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    • 2002
  • Sox4는 DNA 결합 도메인인 HMG-box와 전사 활성 도메인인 serine rich region (SRR)과 아직 그 기능이 알려져 있지 않은 glycine rich region (GRR)등의 세 개의 기능 도메인을 가지는 전사인자이다. 전사인자인 Sox4는 생체 내 초기 분화 시 중요한 역할을 하는 유전자로 알려져 있으나 여전히 그 정확한 생리적 기능 및 세포 내에서 이 유전자 산물이 전사 활성 에 어떻게 관여하는지 그 정확한 기전은 잘 밝혀져 있지 않다. 이에 본 연구에서는 Sox4의 생리적 기능을 이해하고 세포 내에서 Sox4의 기능 연구에 유용하게 사용할 수 있는 항체를 제조하기 위해 Sox4를 대장균에서 발현, 정제하였다. 모든 기능 도메인을 다 포함하는 Sox4는 대장균에서 발현 시 대부분 절단되는 양상을 나타내었다. Sox4의 각 도메인을 대장균에서 GST-융합 단백질로 발현, 정제하여 그 발현 양상을 비교해 본 바 N-말단을 제거한 Sox4 ($\Delta$HMG)의 경우 67 kDa 크기의 단백질이 생성되므로 이 단백질을 항원으로 이용하여 Sox4의 GRR에 특이적으로 반응하는 항체를 제조하였다. 또한, 67 kDa 크기의 단백질 외에 34 kDa 크기에서 GST-융합 단백질이 관찰되었다. 이 밴드는 Sox4 (GRR)를 발현, 정제시에도 관찰되는 동일한 크기의 밴드이며 thrombin과의 반응을 통해 7 kDa 크기로 절단되는 Sox4 밴드이다. 그러므로 이 들 결과로부터 GRR 내에 단백질 분해효소의 표적 부위가 존재함을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 아직 그 기능이 밝혀져 있는 않은 Sox4의 새로운 도메인인 GRR이 단백질 분해 효소의 표적 부위로 작용하여 Sox4의 안정성을 조절함으로써 Sox4의 활성에 중요한 역할을 수행할 수 있다는 가능성을 제시하고 있다.은 억제 회복 효과는 $Mg^{2+}$에 의한 리보자임의 td intron 구조적 안정성에 기인하는 것으로 추정된다.력이 뛰어난(adaptable) 인간적 요구사항을 충족시켜야 한다. 셋째, 다이내믹 시미트리는 역(逆, reciprocity)의 원리와 보상(補賞, complement)의 원리를 제 1의 구성원리로 하며 공간에서 서로에 대한 역과 공통성(common property)을 갖고 자기유사를 지닐 때 연속체(continuum)를 손상하지 않고 전체공간을 유기체적으로 분절한다.같은 pattern 이었다. 그러나 JR89주에서는 280kb 가 나타나지 않아 다른 분리균주와 구분되었다.과 밀가루국(麴) 사이에 차(差)가 별(別)로 없었다.果)에서 총지질(總脂質)을 구성(構咸)하는 지방산(脂肪酸) 조성(組成)은 $C_{18:2}$산(酸), $C_{16:0}$산(酸)의 순(順)으로 그 함량(含最)이 맞은데 비(比)하여 각획분(各劃分)의 지질(脂質)을 구성(構成)하는 지방산(脂肪酸) 조성(組成)은 $C_{16:0}$산(酸), $C_{18:2}$산(酸)의 순(順)으로 그 함량(含量)이 많은 것으로 나타났으며 동결건조후(凍結乾燥後) 저장(貯藏)하는 동안에$C_{18:2}$산(酸), $C_{18:3}$산(酸)의 함량(含量)이 계속(繼續) 감소(減少)하고 있었다. 5. 4-monomethylsterol fraction에는 cycloartenol(20.6%)이 비교적(比較的) 높은 함량(含量)으로 함유(含有)되어 있었고, 그 외(外) cyclolaudenol, cycloeucalenol 및 citrostadienol 등이 함유(含有)되어 있었다. 6. 4-desmethylsterol fraction에