• 생명과학회지
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• 제28권10호
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• pp.1233-1243
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• 2018

SREBPs는 지질의 항상성 및 대사를 조절하는 전사 인자이다. 이들은 내인성 콜레스테롤, 지방산(FA), 트리아실글리세롤(TG) 및 인지질 합성에 필요한 효소의 발현을 정밀하게 조절한다. 3종류의 SREBP 단백질은 2개의 다른 유전자에 의해 암호화 된다. SREBP1 유전자는 SREBP-1a와 SREBP-1c를 만든다. 이는 RNA의 alternative splicing에 의한 대체 프로모터의 이용으로부터 유도된다. SREBP-2는 별도의 유전자에서 유래한다. 또한, SREBPs는 ER 스트레스, 염증, 자가포식 및 세포사멸과 같은 수많은 병인과정에 관여하며, 비만, 이상 지질혈증, 당뇨병 및 비알콜성 지방간 질환 등을 유발하는 것으로 알려져 있다. 유전체의 분석은 SREBPs가 생물학적 신호 전달, 세포 신진 대사, 및 성장을 조절하는 중요한 연결고리임을 보여 주었다. 이 과정에서 SREBP는 PI3K-Akt-mTOR 경로를 통해 활성화 된다고 알려져 있다. 하지만 정확한 분자 메커니즘은 좀더 밝혀져야 한다. 이 리뷰에서는 세포, 기관 및 생물개체 수준의 생리학 및 병태 생리학 영역에서 SREBP의 역할에 대한 포괄적인 이해를 넓혀 줄 것이다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제30권1호
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• pp.39-52
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• 2000

Polypeptide growth factor belong to a class of potent biologic mediator which regulate cell differentiation, proliferation, migration and metabolism. 1,25-dihydroxyvitamin $D_3$ decrease cell proliferation, and stimulate alkaline phosphatase activity which express in osteoblast during cell differentiation period. IGF-I is known to stimulate cell proliferation and differentiation too. 1,25-dihydroxyvitamin $D_3$ is known to increase IGF-I binding sites and IGF binding protein which inhibite the effect of IGF. The purpose of this study is to evaluate potential role of IGF-I as mediator that control the action of 1,25-dihydroxyvitamin $D_3$. MC3T3-E1 cell were seeded $5{\times}10^5/ml$ at 100mm culture plate in ${\alpha}-MEM$ containing 10% fetal bovine serum. After 48 hour incubation period, medium were changed ${\alpha}-MEM$ containing 5% fetal bovine serum. After 24 hours, $10^{-9}M$ 1,25-dihydroxyvitamin $D_3$ added. Total mRNA was extracted at 0, 6, 24, 48, 72 hour. PRPCR method was programed for the detection of IGF-I mRNA. In the both groups of 1,25-dihydroxy vitamin $D_3$ treated and control, alternative splicing form of IGF-I, IGF-IA and IGF-IB were expressed. In the 1,25-dihydroxyvitamin $D_3$ treated group, IGF-I mRNA expression was matained until 24 hour, there after expression was decresed. MC3T3-E1 cell were seeded $2.5{\times}10^4/ml$ at 24well plate in ${\alpha}-MEM$ containing 10% fetal bovine serum. After 48 hour incubation period, medium were changed ${\alpha}-MEM$ containing 3% fetal bovine serum. After 24 hours, $10^{-9}M$ 1,25-dihydroxyvitamin $D_3$ and 10 ng/ml IGF-I were added separately or together. Cell were cultured for 1 and 3 days, $2{\mu}Ci/ml\;[^3H]$ -thymidine was added for the last 24h of culture of each days. ${[^3H]}$-thymidine incorporation in to DNA was measured and expressed counter per minute(CPM). DNA synthetic activity was significantly decreased by 1,25-dihydroxyvitamin $D_3$ both at 1 day and 3 day, and in the combination group of 1,25-dihydroxyvitamin $D_3$ and IGF-I, DNA synthetic activity was also decreased both at 1 day and 3 days. IGF-I did not affect the DNA synthetic activity compared to control group both at 1 day and 3 day. From the above results, 1,25-dihydroxyvitamin $D_3$ was potent inhibitor of cell proliferaton in MC3T3-E1 cells. It assumed that the effect of 1,25-dihydroxyvitamin $D_3$ on osteoblast proliferation may be mediated in part by decreased level of IGF-I.

• KSBB Journal
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• 제18권4호
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• pp.329-334
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• 2003

Insulin-like growth factor-I (IGF-I) 유전자의 발현은 사람 및 쥐에서 두 개의 promoters (P1과 P2)로부터의 전사와 alternative RNA splicing 및 differential RNA polyadenylation과 같은 복잡한 기전들에 의하여 조절되는데 조직에 따라 성장호르몬을 포함한 여러 요소들이 관여하는 것으로 알려져 있다. 또한 사람의 IGF-I 유전자 exon 1의 upstream에 존재하는 P1에 hepatocyte nuclear factor l$\alpha$와 CAAT/enhancer-binding protein (C/EBP) isoform 들이 결합하여 조직 및 발달단계 특이한 발현에 중요한 역할을 할 것으로 제안되었지만, exon 1의 downstream sequence가 IGF-I 유전자의 조직 특이적 발현을 조절하는 지에 대하여는 연구되어 있지 않다. 연령이 다른 쥐의 간 및 뇌 조직에서 total RNA를 분리하고 solution hybridization/RNase protection 방법으로 분석하여 IGF-I 유전자의 발현이 태어난 후 간 조직에서는 점차적으로 증가하였지만 뇌조직에서는 감소하여 발달단계에 따라 조직 특이하게 발현되는 것을 확인하였다. IGF-I exon 1의 주요한 전사 개시점으로부터 아래쪽에 존재하는 C/EBP 결합부위를 포함하고 있는 cis-acting element에 해당하는 oligonucleotide들과 간 및 뇌조직에서 분리한 핵단백질들을 이용하여 DNA-결합 활성을 가진 분자량이 다른 C/EBP$\alpha$나 C/EBP$\beta$ 단백질들을 확인하였으며 southwestern 및 western immnoblotting 분석을 하여 간 조직의 핵 추출물에서는 42$^{C}$EBP$\alpha$/, 와 p38$^{C}$EBP$\alpha$/, p35$^{C}$EBP$\alpha$/, p38$^{C}$EBP$\beta$/, 그리고 p35$^{C}$EBP$\beta$/가 IGF-I exon 1 oligonucleotide와 복합체를 형성하고 뇌 조직에서는 p42$^{C}$EBP$\alpha$과 p38$^{C}$EBP$\beta$가 복합체 형성에 관여하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 FRE-C/EBP isoform 복합체 형성이 IGF-I 유전자 발현의 조직 특이적 조절에 중요한 역할을 할 것으로 제안한다.할을 할 것으로 제안한다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.735-742
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• 2004

본 연구는 돼지의 품종특이 DNA marker를 이용하여 Large White, Landrace, Duroc의 순종 판별을 가능하게 하기 위해서 실시하였다 순종 판별을 위해 현재 알려져 있는 KIT과 돼지내의 모색과 밀접한 연관성이 있는 MCIR 그리고 mitrochondrial DNA상에서 종 특이적인 현상을 보이는 D-loop 지역의 11-bp 중복과 ND2 유전자의 개시 codon 변이를 이용하였다 품종간의 판별을 위해 KIT 유전자 exon17의 splicing 지역 변이를 활용하여 백색종과 유색종을 분류 하였다. MCIR 유전자의 (N121D)변이를 이용하여 유색종들로부터 Duroc 종이 분류되었다. 그러나 Duroc 이외의 유색종들 간에는 특이한 변이가 발견되지 않아 이 이상의 분류는 불가능 하였다 D-loop 지역의 11-bp 중복현상과 ND2 개시 codon의 변이에 의해 백색종인 Landrace(11-bp비중복과 ATT)종과 Large White(llbp 중복과 ATA) 종을 분류할 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 설정된 판별방법을 통하여 Landrace, Large White와 Duroc 종의 순종 판별이 완벽히 가능함을 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.211-226
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• 2019

백혈구 공통 항원인 돼지 CD45는 PTPRC 유전자에 암호화 되어 있으며, CD45엑손의 선택적 스플라이싱에 따라 다른 T-세포에서 발현되는 티로신 인산분해효소이다. CD45는 기질인 TCR의 $CD3{\zeta}$ 사슬, Lck, Fyn, Zap-70 kinase의 인산화된 티로신에서 인산을 분해하여 T-세포 항원 수용체(TCR) 매개 신호전달을 조절한다. CD45의 조절이상은 많은 면역 질환과 관련이 있어서, CD45는 면역약물 개발에 표적이 되어왔다. TCR 신호전달의 조절효과를 가진 주요 구조적 특징을 특성화하기 위해, 사람의 알려진 CD45 구조를 템플릿으로 적용하여 돼지 CD45RO(가장 작은 CD45 isoform)의 단백질 구조와 예측된 돼지 CD45RO 모델구조에 $CD3{\zeta}$ 사슬의 ITAM(REEpYDV)를 도킹하여 CD45RO/ITAM 펩타이드 결합구조를 예측하였다. 돼지 CD45RO의 구조적 특징은 세포외영역의 구조견고성과 세포질 내 티로신 인산분해효소 도메인의 KNRY와 PTP signature 기능모티프(두 기능 모티프는 ITAM 펩타이드 결합부위의 좁은 입구로 역할)에 있었다. 주요 구조특성은 돼지 CD45RO-ITAM 펩타이드 결합구조 안정성과 결합친화력을 조절하면서 기질 선택성에 영향을 준다. 돼지 CD45RO의 구조적 특성은 T-세포에 특이적인 면역 조절제를 탐색하는 데에 적용될 것이다.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.1047-1054
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• 2019

이동성 유전인자는 인간 유전체의 45%를 차지하며 기능성 유전자 내부로 자유롭게 들어갈 수 있다. 이들은 진화과정에서 중복현상으로 다수의 복사수로 생성되며, 생물종다양성 및 계통유전체학 분야에 기여한다. 이동성 유전인자의 대부분은 메틸화 또는 아세틸화 현상과 같은 후성유전학적 조절에 의해 제어된다. 다양한 생물종은 그들만의 고유의 이동성 유전인자를 가지고 있으며, 일반적으로 DNA트란스포존과 레트로트란스포존으로 나뉜다. 레트로트란스포존은 LTR의 유무에 따라 다시 HERV와 LINE으로 구분된다. 이동성 유전인자는 프로모터, 인핸서, 엑손화, 재배열 및 선택적 스플라이싱과 같은 다양한 생물학적 기능을 수행한다. 또한 이들은 유전체의 불안정성을 야기시켜 다양한 질병을 유발하기도 한다. 따라서, 암과 같은 질병을 진단하는 바이오 마커로 사용될 수 있다. 최근, 이동성 유전인자는 miRNA를 만들어 내는 것으로 밝혀졌으며, 이러한 miRNA는 타겟 유전자의 seed 영역에 결합함으로서 mRNA의 분해 및 번역을 억제하는 역할을 수행한다. 이동성 유전인자 유래의 miRNA는 기능성 유전자의 발현에 큰 영향을 미친다. 다양한 생물종과 조직에서 서로 다른 miRNA의 비교 분석 연구는 생물학적 기능과 관련하여 진화학과 계통학 영역에서 흥미 있는 연구 분야라 할 수 있겠다.

• Animal Bioscience
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• 제35권10호
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• pp.1512-1523
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• 2022

Objective: The growth of pigs involves multiple regulatory mechanisms, and modern molecular breeding techniques can be used to understand the skeletal muscle growth and development to promote the selection process of pigs. This study aims to explore candidate lncRNAs and mRNAs related to skeletal muscle growth and development among Duroc pigs with different average daily gain (ADG). Methods: A total of 8 pigs were selected and divided into two groups: H group (high-ADG) and L group (low-ADG). And followed by whole transcriptome sequencing to identify differentially expressed (DE) lncRNAs and mRNAs. Results: In RNA-seq, 703 DE mRNAs (263 up-regulated and 440 down-regulated) and 74 DE lncRNAs (45 up-regulated and 29 down-regulated) were identified. In addition, 1,418 Transcription factors (TFs) were found. Compared with mRNAs, lncRNAs had fewer exons, shorter transcript length and open reading frame length. DE mRNAs and DE lncRNAs can form 417 lncRNA-mRNA pairs (antisense, cis and trans). DE mRNAs and target genes of lncRNAs were enriched in cellular processes, biological regulation, and regulation of biological processes. In addition, quantitative trait locus (QTL) analysis was used to detect the functions of DE mRNAs and lncRNAs, the most of DE mRNAs and target genes of lncRNAs were enriched in QTLs related to growth traits and skeletal muscle development. In single-nucleotide polymorphism/insertion-deletion (SNP/INDEL) analysis, 1,081,182 SNP and 131,721 INDEL were found, and transition was more than transversion. Over 60% of percentage were skipped exon events among alternative splicing events. Conclusion: The results showed that different ADG among Duroc pigs with the same diet maybe due to the DE mRNAs and DE lncRNAs related to skeletal muscle growth and development.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1369-1375
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• 2017

본 연구의 목적은 넙치 인지질가수분해효소(PLC-${\delta}1$) 3가지 타입의 세포내 특성을 규명하고자 하였다. 일반적으로 인지질가수분해효소(PLC)의 신호전달경로는 핵, 세포막, 세포질에 분포한다고 알려져 있으나, 핵내 위치 메커니즘은 여전히 불분명하다. PoPLC-${\delta}1A$, PoPLC-${\delta}1B$ (Sf)과 PoPLC-${\delta}1B$ (Lf)의 3타입의 유전자들은 각각 핵위치 신호(NLS)와 핵방출서열(NES)을 포함하고 있다. 본 연구에서는, 넙치 3가지 타입 인지질가수분해효소(PLC-${\delta}1$)의 세포내 위치이동 메커니즘 분석을 위해 GFP 벡터에 유전자를 삽입하여 ionomycin과 thasogargin처리 후 세포위치와 이동양상을 공초점 레이저 주사현미경으로 관찰하였다. PoPLC-${\delta}1A$는 PoPLC-${\delta}1B$ (Lf)와 PoPLC-${\delta}1B$ (Sf)가 원형질막에 국한되어 분포할때 세포질과 세포막보다 세포 소기관에 분포되어 있었다. PoPLC-${\delta}1B$ (Lf) 및 PoPLC-${\delta}1$ (Sf)이 핵 세포질내 이동양상을 보이지 않을 때, PoPLC-${\delta}1A$은 ionomycin과 thapsigargin 처리에 의해 핵 내에 축적되는 양상을 나타냈다. 이런 결과는 손상되지 않은 기능적 NES 서열을 포함하는 PoPLC-${\delta}1A$가 어류에서 핵 세포질 내 왕복 및 이동의 주된 역할을 한다는 것을 보여주고 있다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제6권2호
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• pp.117-122
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• 2002

포유동물에서 뇌와 부신에서 합성ㆍ분비되는 카테콜아민(Catecholamine, CA)계 신경전달물질인 dopamine(DA), norepinephrine(NE), epinephrine(E)은 체내 각종 생리현상의 조절에 필수적이며, 생식과 관련된 기능으로는 시상하부와 뇌하수체 사이의 GnRH-gonadotropin 호르몬 축의 활성을 조절함 외에도 번식과 연관된 여러 행동양식을 조절함이 잘 알려져 있다. 본 연구는 카테콜아민 생합성 효소인 tyrosine hydroxylase(TH), dopamine $\beta$ -hydroxylase(DBH), phenylethaolamine-N-methyl transferase(PNMT)의 유전자 발현에 영향을 미치는 sex steroid의 영향을 조사하였다. 성숙한 암컷 흰쥐의 난소를 제거(ovariectomy, OVX)하고 1주 경과 후 실험군과 대조군에 각각 17$\beta$-estradiol(E$_2$; 500$\mu\textrm{g}$/m1)이 들어 있는 silastic capsule과 sesame oil이 들어 있는 silastic capsule을 이식시키고 48시간 후에 희생시켰다. 채취된 조직에서 mRNA를 추출한 후 semi-quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR)을 시행하였다. 그 결과로 (i) TH의 발현 정도는 OVX＋Oil군에서는 시상하부 > Substantia nigra(SNc) > 부신 순으로, OVX＋E$_2$군에서는 SNc ) 시상하부 > 부신 순으로 나타났다. TH발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc와 부신에서는 유의한 증가를 보인데 비해 시상하부에서는 유의한 감소를 관찰하였다. (ⅱ) DBH 발현 정도는 OVX＋Oil군과 OVXi＋E$_2$군에서 모두 부신 > SNc > 시상하부 순으로 나타났다. DBH 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc에서는 유의한 감소를, 부신에서는 유의한 증가를, 그리고 시상하부에서는 감소하였으나 통계적 유의성이 없었다. (ⅲ) PNMT의 발현의 경우 SNc와 시상하부에서는 이미 알려진 바와 같이 alternative splicing에 의해 110bp 차이의 크고 작은 두 형태의 cDNA(PNMT과 PNMTSs가 증폭되었으나 부신에서는 작은 cDNA(PNMTs)만이 관찰되었다. PNMT1의 발현은 SNc가 시상하부보다 다소 높은 경향이었으나 유의성이 없었고, PNMTs의 발현정도는 OVX＋Oil군과 OVX＋E$_2$군 모두에서 부신 > SNC >시상하부 순으로 나타났다. PNMTs 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc에서는 유의한 감소를, 부신에서는 유의한 증가를, 그리고 시상하부에서는 통계적 유의성은 없으나 증가하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 카테콜아민 생합성 효소들의 유전자 발현의 조절에 미치는 estrogen의 영향이 세포기원이 neural crest cell인 부신 수질은 물론 뇌의 상이한 지역간에서도 조직특이적임을 관찰하였다. 이러한 결과는 각 조직에서의 estrogen 수용체 유형의 차이, 작용 모드와 각 효소 유전자 발현 사이에 중요한 상관관계가 있음을 시사한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제14권4호
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• pp.243-251
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• 2010

Estrogen related receptor $\beta$(Esrrb)는 오르판 수용체 중 하나로 전분화능 관련유전자인 Oct4와 Nanog의 발현을 조절함으로써 줄기세포의 미분화를 유지시키고, 지속적인 자기 복제를 가능케 하는 유전자로 알려져 있다. 또한 Feng 등 (2009)은 체세포에 Oct4, Sox2와 함께 Esrrb 유전자를 함께 도입하면, 유전자가 변형된 체세포가 배아 줄기세포와 유사한 유도만능줄기세포로 리프로그래밍(reprograming)되어 진다는 결과를 보고한 바 있다. 본 연구에서는 인간 ESRRB 단백질을 양수유래줄기세포 내로 직접도입하는 방법을 개발하고, 이를 통해 전분화능 관련유전자의 기능 조절을 확인하고자 하였다. 클로닝 된 인간 short-form ESRRB를 세포투과 펩타이드(cell-penetrating peptide, CPP)의 일종인 R7(아르기닌 7개)에 접합(Fusion)하였고, 합성단백질 (R7-ESRRB-His6)의 형태로 배양중인 인간 양수 유래 줄기세포에 처리하여 세포내로 도입하였다. R7-ESRRB-His6 단백질은 5시간 내에 세포막을 통과하였고, 24시간 내에 핵 내로 이동하였다. 또한 핵 내로 이동한 ESRRB 단백질은 OCT4와 NANOG 유전자의 발현을 증가시켰을 뿐만 아니라, 또 다른 전분화능 관련유전자인 SOX2의 발현도 함께 증가시킨다는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 세포투과 펩타이드와 유전자의 접합을 통해 생산된 R7-ESRRB-His6 합성단백질이 양수유래줄기세포내로 원활하게 도입되는 것을 확인하였고, 유전자의 변형 없이 전분화능 관련유전자의 기능을 조절할 수 있는 방법임을 확인하였다.