• BMB Reports
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• 제32권1호
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• pp.60-66
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• 1999

Matrix metalloproteinase-2 (MMP-2; 72-kDa gelatinase; 72-kDa type IV collagenase; gelatinase A) plays an important role in normal physiological processes and in many pathologic processes such as arthritis and metastasis of cancer. Tissue inhibitor of metalloproteinases-2 (TIMP-2) binds to proMMP-2 or mature MMP-2 at a 1:1 ratio and inhibits the catalytic activity of MMP-2. We demonstrated that the baculovirus/insect cell system does not have TIMP-2 activity. The human proMMP-2 free of TIMP-2 was expressed in the expression system and purified by one-step affinity chromatography using gelatin-Sepharose. The free proMMP-2 was autoactivated to the mature MMP-2 and autodegraded into smaller molecular weight forms in the absence of external activator. The activation and autodegradation of the proMMP-2 was much more rapid in the presence of 4-aminophenylmercuric acetate (APMA). Addition of TIMP-2 inhibits both APMA-induced activation and autodegradation of the free proMMP-2. However, an increasing concentration of TIMP-2 more readily inhibited activation of the free proMMP-2 than autodegradation. These results demonstrate that TIMP-2 plays roles in inhibition of both activation and autodegradation of the free proMMP-2 in addition to inhibition of the catalytic activity of MMP-2.

• 대한두경부종양학회지
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• 제21권2호
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• pp.121-125
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• 2005

Objectives: To investigate the role of MMP-2 and TIMP-2 in the invasion and metastasis of thyroid papillary microcarcinomas. Materials and Methods: We performed immunohistochemical study on MMP-2 and its tissue inhibitor (TIMP-2) using tissue microarrays containing 2 cores of 40 microPTC and 8 non-neoplastic thyroid tissue. The expression intensity was semiquantitatively scored as -, ${\pm}$, +1, +2, and +3. Results: Both MMP-2 and TIMP-2 expression was observed in all tumors(100%) and in 1 of 8 non-neoplastic tissue(12.5%), and the positive staining was restricted to the epithelial cells. In 17 and 23 tumors with or without extrathyroid invasion, respectively, 8(47%) and 10(43%) cases showed moderate to strong(+23) positivity for MMP-2. TIMP-2 expression was moderate to strong in 13 cases(76%) and 16 cases(70%) in each group. In multifocal and solitary tumors, 3 of 6(50%) and 11 of 21(52%) cases showed moderate to strong MMP-2 expression, and 5/6(83%) and 15/21(71%) showed moderate to strong TIMP-2 expression. Conclusion: There is no relationship between MMP-2 or TIMP-2 expression and extrathyroid invasion or tumor multifocality in papillary microcarcinoma of the thyroid gland.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제34권1호
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• pp.55-62
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• 2010

Matrix metalloproteinases (MMP) play important roles in extracellular matrix (ECM) remodeling during ovarian follicular development, oocytes development and ovulation. In an attempt to investigate the effect of MMP activation in development cumulus-oocytes complexes, we examined the localization and expression of MMP, and monitored MMP expression profile. Cumulus-oocytes complexes were collected and matured in vitro for 24 hr, 36 hr and 48 hr. A mRNA expression of MMP-2, MMP-9, TIMP-2 and TIMP-3 was detected in all culture medium regardless of CC, DC and CDCs. Activity of MMP-2 in the DC progressively was increased from 24 hr to 48 hr. But MMP-9 was not detected in all culture medium. The localization of MMP-2 was also measured by immunohistochemistry analysis. The MMP-2 and TIMP-2 was detected in cumulus cell and oocyte zone pellucida. Expression of MMP-2 protein in the COCs was progressively increased from 24 hr to 48 hr. However, MMP-9 protein was progressively decreased from 24 hr to 48 hr. And TIMP-2 protein was most highly expressed in the CDCs 36 hr. Expression of TIMP-3 protein in the CDCs was progressively increased from 24 hr to 48 hr. In conclusion, these results suggest that MMP-2 plays a role in maintaining normal maturation and development by controlling the ECM inhibitor concentration on cumulus cell and oocytes.

• BMB Reports
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• 제45권11호
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• pp.623-628
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• 2012

Tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMPs; TIMP-1, -2, -3 and -4) are endogenous inhibitor for matrix metalloproteinases (MMPs) that are responsible for remodeling the extracellular matrix (ECM) and involved in migration, invasion and metastasis of tumor cells. Unlike under normal conditions, the imbalance between MMPs and TIMPs is associated with various diseased states. Among TIMPs, TIMP-1, a 184-residue protein, is the only N-linked glycoprotein with glycosylation sites at N30 and N78. The structural analysis of the catalytic domain of human stromelysin-1 (MMP-3) and human TIMP-1 suggests new possibilities of the role of TIMP-1 glycan moieties as a tuner for the proteolytic activities by MMPs. Because the TIMP-1 glycosylation participate in the interaction, aberrant glycosylation of TIMP-1 presumably affects the interaction, thereby leading to pathogenic dysfunction in cancer cells. TIMP-1 has not only the cell proliferation activities but also anti-oncogenic properties. Cancer cells appear to utilize these bilateral aspects of TIMP-1 for cancer progression; an elevated TIMP-1 level exerts to cancer development via MMP-independent pathway during the early phase of tumor formation, whereas it is the aberrant glycosylation of TIMP-1 that overcome the high anti-proteolytic burden. The aberrant glycosylation of TIMP-1 can thus be used as staging and/or prognostic biomarker in colon cancer.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제41권3호
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• pp.109-116
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• 2011

Purpose: The purpose of this study was to compare and quantify the expression of C-reactive protein (CRP), matrix metalloproteinase (MMP)-14, and tissue inhibitor of metalioproteinases (TIMP)-2 in gingival tissues of patients with chronic periodontitis accompanied with inflammatory reaction related to alveolar bone resorption with or without type 2 diabetes mellitus (DM). Methods: Twelve patients with type 2 DM and chronic periodontitis (group 3), twelve patients with chronic periodontitis (group 2), and twelve healthy individuals (group 1) were included in the study. Gingival tissue biopsies were collected from each patient and from healthy individuals at the time of periodontal surgery (including surgical crown lengthening) or tooth extraction. The concentrations of cytokines were determined by a western blot analysis. Results: The expression levels of CRP and MMP-14 increased in group 2 and 3, and they were highest in group 3. The expressions of TIMP-2 also increased in group 2 and 3. Conclusions: This study demonstrated that the expression levels of CRP, MMP-14, and TIMP-2 might be inflammatory markers in periodontal inflamed tissue. It can be assumed that CRP, MMP-14, and TIMP-2 may be partly involved in the progression of periodontal inflammation associated to type 2 DM.

• Journal of Chest Surgery
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• 제35권6호
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• pp.407-419
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• 2002

죽상경화증은 지방, 대식세포나 평활근세포와 같은 세포, 그리고 extracellular matrix(ECM)의 점진적인 축적이 특징적인 만성 염증성 혈관 질환이다. Matrix metalloprotenases(MMPs)와 tissue inhibitor of metalloproteinases(TIMs)는 죽상경화증에서 혈관의 ECM의 분해와 재모델링에 관여하며, cytokines는 MMPs와 TIMPs의 합성이나 활성화에 관여하는 것으로 보고된 바 있다. 대상 및 방법： 연구 대상으로는 체중 2.0~2.5 kg의 생후 1개월 된 뉴질랜드산 수토끼를 선택하였으며, 10 마리는 12주 동안 1% 콜레스테롤 식이를 투여한 후 실험군으로 이용하였으며, 나머지 10마리는 표준 실험실 식이를 먹여 대조군으로 이용하였다. 12주간 사육 후 토끼를 희생시켰으며, 생존한 실험군 9 마리와 대조군 10 마리의 대동맥과 관상동맥에서 H&E 염색, 면역조직화학 염색, immunoblotting, bioassay의 방법으로 MMP-9, TIMP-2, IL-18의 발현 및 IL-6의 생물학적 활성도를 조사하였다. 결과： 실험군의 혈청 콜레스테롤은 1258$\pm$262mg/dL로 대조군의 41$\pm$7mg/dL에 비하여 유의하게 증가하였다. 실험군의 전예에서 대동맥과 관상동맥에 죽상경화반이 잘 형성되었으며, 실험군의 대 동맥 내막의 두께는 0.31$\pm$0.1mm로 대조군의 0.01mm에 비해 유의하게 증가하였다. 죽상경화반에서 실험군의 MMP-9의 발현은 대조군에 비하여 유의하게 증가하였으며, 내막의 파열이나 관상동맥의 내강 폐쇄가 있었던 증례에서는 더욱 강한 MMP-9의 발현을 관찰할 수 있었다. TIMP-2는 실험군의 일부에서 약한 발현을 보였으나 대조군과 유의한 차이가 없었다. 실험군과 대조군에서 측정한 IL-6의 생물학적 활성도는 각각 4819.60$\pm$2021.25, 27.20$\pm$12.19IU/mL로서 실험군에서 유의한 증가를 보였으며, 면역조직화학 염색에 의한 IL-18의 발현은 대조군에서는 발현되지 않았으나, 실험군은 전예에서 발현을 보였다. 결론： MMP-9의 증가된 발현과 TIMP-2의 무변화로 인한 MMPs/TIMPs의 불균형은 죽상경화성 병변에서 ECM의 분해와 경화반의 불안정화를 촉진시킬 수 있는 것으로 보인다. 또한 내막의 파열이 관찰된 증례에서의 더욱 증가된 MMP-9은 경화반의 파열과 관련있는 것으로 생각된다. IL-6의 생물학적 활성도의 증가 및 IL-18의 발현은, IL-6와 IL-18이 죽상경화증의 표지자일 뿐만 아니라 MMP-9의 분비 또는 활성화에 관여하여 죽상경화증의 진행과 경화반의 불안정성 등에 활발히 참여하는 cytokines임을 시사하는 소견으로 보인다. MMPs, TIMPs, cytokines등의 조절 과정을 밝혀내는 것은 죽상경화증의 세포, 분자적인 병리기전을 이해하는 데에 도움을 줄 것이며, 죽상 경화증의 치료 또는 합병증을 예방할 수 있는 기전을 확립하는 데에 도움이 될 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제65권1호
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• pp.7-14
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• 2008

연구배경: 잔여 흉막비후는 결핵성 흉막염 치료 후 흔히 나타날 수 있는 합병증 중의 하나이며, 이로 인해 호흡기능에 지장을 주는 경우가 있다. 이에 결핵성 흉막염 진단 시 흉수 내의 metalloproteinase (MMP)s와 tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP)s의 농도가 치료 후 잔여 흉막비후가 지속되는 지 예측할 수 있는 인자가 될 수 있는 지 알아보고자 하였다. 방 법: 2004년 1월부터 2005년 6월 사이에 흉수가 발견되어 입원한 환자를 대상으로 전향적 연구를 시행하였다. 진단 시 흉수의 분석을 통해 결핵성 흉막염, 부폐렴성 흉수, 악성 흉수, 여출액군으로 나누고, 환자의 혈청과 흉수에서 ELISA 방법을 이용하여 MMP-1, -2, -8, -9와 TIMP-1, -2를 측정하였다. 결핵성 흉막염의 경우 흉부엑스선검사로 항결핵제 치료 종결 시점과 마지막 추적 관찰시점에 잔여 흉막비후의 두께를 측정하여 잔여 흉막비후가 있는 군과 없는 군으로 나누었다. 결 과: 흉수가 발견되어 입원한 환자 중 제외 기준에 해당하는 환자를 제외하고 총 39명의 환자가 대상이 되었다. 이 중 결핵성 흉막염은 23명, 부폐렴성 흉수 7명, 악성 흉수 7명, 여출액 2명이었다. 결핵성 흉막염 환자 23명 중 본원에서 항결핵제 치료를 종료한 환자는 17명이었으며, 이 중 잔여 흉막비후가 없는 군은 10명(59%)이었으며, 잔여 흉막비후가 있는 군은 7명(41%)이었다. 잔여 흉막비후가 있는 군은 흉수 TIMP-1 ($41,405.9{\pm}9,737.3ng/mL$)이 잔여 흉막비후가 없는 군($29,134.9{\pm}8,801.8$)보다 의미있게 높았다(p=0.032). 치료 종료 후 평균 $8{\pm}5$개월의 추적관찰이 가능한 13명의 환자들에서, 마지막으로 촬영한 흉부 후전위 촬영에서 잔여 흉막비후가 없는 군은 11명(85%)이었고, 잔여 흉막비후가 있는 군은 2명(15%)이었다. 잔여 흉막비후가 있는 군은 흉수 TIMP-2 ($34.4{\pm}6.5ng/mL$)가 잔여 흉막비후가 없는 군($44.4{\pm}15.5$)보다 의미있게 낮았다(p=0.038). 결 론: 결핵성 흉막염의 잔여 흉막비후의 발생에 TIMP-1과 TIMP-2이 관여 될 수도 있을 것으로 추정된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제53권4호
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• pp.510-518
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• 2010

목 적: 가와사끼병은 급성 전신성 미세혈관염으로서, 소아의 후천성 심질환의 가장 흔한 원인이다. 가와사끼병의 관상동맥병변에 대한 조직병리학적 소견은 미만성 혈관염에 의한 관상동맥벽의 파괴를 시사하는데, matrix metalloproteinase (MMP)와 그 내인성 억제인자인 tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMP)가 이러한 과정에 주요한 역할을 할 것으로 생각되고 있으며, 그 중에도 MMP-9이 최근 가장 주목을 받고 있다. 따라서 본 연구에서는, 한국의 가와사끼병 환아들에서 MMP-9과 그 억제인자들인 TIMP-1, TIMP-2가 갖는 임상적 중요성을 평가하고자 하였다. 방 법: 가와사끼병 환아 47명을 연구대상으로 하였고, 급성열성 세균감염 환아 14명을 대조군으로 하였다. 혈중 MMP-9, TIMP-1, TIMP-2의 농도를 kit를 통한 효소 면역법을 이용하여 측정하였고, 각 임상 단계 및 관상동맥병변의 유무에 따라 비교분석하였다. 결 과: 급성기에 MMP-9과 TIMP-1은 가와사끼군에서 대조군에 비해 유의하게 높았고, TIMP-2는 오히려 낮았다($P$<0.05). 급성기에 증가한 MMP-9은 아급성기와 회복기에 유의하게 감소하였다($P$<0.05). 관상동맥 확장군과 비확장군의 비교에서는, 확장군에서 급성기 MMP-9과 TIMP-1, MMP-9/TIMP-2가 낮았으며, 아급성기로 가면서 통계적으로 유의하게 증가하였다가 다시 회복기로 가면서 감소하는 양상을 보였다($P$<0.05). MMP-9은 급성기와 아급성기에 TIMP-1과 통계적으로 유의한 양의 상관관계를 보였고, TIMP-2와는 아급성기와 회복기에 음의 상관관계를 보였다($P$<0.05). 결 론: 이러한 결과들은 MMP-9과 TIMP-1의 증가, 그리고 MMP-9과 TIMP-2의 불균형이 가와사끼병, 특히 그 관상동맥병변의 병태생리에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 시사한다 하겠다. 더 종합적이고 심도 깊은 연구를 위해서 좀 더 많은 대상자를 포함하는 큰 규모의 연구들이 향후 이루어져야 할 것이다.

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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• pp.68.3-69
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• 2003

Matrix metalloproteinases (MMPs) play an important role in tumor invasion and metastasis by extracellular matrix degradation. To analyze the effect of DA-125, a anthracyclin derivative, on the invasion or metastasis of cancer cells the expression of matrix metalloproteases (MMPs) was investigated in human fibrosarcoma HTl080 cells by RT-PCR or gelatin zymographic methods. As result, DA-125 suppressed the expression of MMP-2 and 9 as well as tissue inhibitor of metalloproteinase-1 (TIMP-1) TIMP-2 and MT1-MMP with a time- and dose-dependent manner. Inaddition, DA-125 inhibited cancer cell migration and colony formation, and also exhibited the inhibitory activities of invasion and motility with a matrigel and type I collagen assay. (omitted)

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제57권12호
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• pp.526-532
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• 2014

Purpose: Matrix metalloproteinases (MMPs) have been implicated in atherosclerosis, and therefore, are considered risk factors for metabolic dysfunction in adults. However, there is little data on circulating levels of MMPs and tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) with regard to obesity-related biomarkers in the general adolescent population. In the present study, we determined the associations of MMP-8, MMP-9, and TIMP-1 levels and MMP-8/TIMP-1 and MMP-9/TIMP-1 ratios with obesity-related biomarkers in apparently healthy adolescent boys. Methods: We measured MMP and TIMP concentrations in plasma samples using the enzyme-linked immunosorbent assay and analyzed their associations with obesity-related biomarkers, such as liver enzymes and lipid profiles, in a sample of 91 Korean boys aged 13-14 years who participated in a general health check-up. Results: The mean age of the boys was $13.8{\pm}0.3years$; 72 boys were normal weight and 19 were overweight/obese. The Pearson correlation coefficients revealed a significant correlation between MMP-8 and aspartate aminotransferase (r=0.217, P=0.039) and alanine aminotransferase (r=0.250, P=0.017) and between TIMP-1 and aspartate aminotransferase (r=0.267, P=0.011). In a multivariate linear regression analysis, serum alanine aminotransferase was positively associated with the MMP-8 level. There were no significant differences in the MMP-8, MMP-9, and TIMP-1 levels or MMP-8/TIMP-1 and MMP-9/TIMP-1 ratios between control and overweight/obese subjects. Conclusion: We found a significant association between the MMP-8 level and alanine aminotransferase in the apparently healthy adolescent boys. These findings indicate that there may be a pathophysiological mechanism underlying the relationship between MMP-8 and liver enzymes in young adolescents.