• 생태와환경
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• 제46권3호
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• pp.395-408
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• 2013

환경상태는 생물이 적합도 (번식성공 또는 생존율)를 극대화하기 위해서 초기생활사의 변화를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 온도변화와 온도에 따른 수상레저활동 인구변화가 어류의 초기 생활사 특성, 즉 체세포 성장(성장속도), 번식세포 (생식소) 발달 그리고 누적스트레스의 회복과정과 어떠한 관계가 있는지를 동적상태의존모델을 이용하여 분석하였다. 우선 어류의 초기 생활사 특성이 취식행동에 영향을 받는다고 가정하였고, 이러한 관계를 고려하여 어류의 일반 생활사 모델을 개발하였다. 모델은 성장속도와 번식세포(생식소)의 발달이 온도가 상승함에 (단, 성장속도를 감소시키는 임계온도보다는 낮은) 따라 빨라졌으며, 또한 체내에 누적되는 스트레스도 함께 증가하였다. 흥미롭게도 온도가 높을 때에는 수상레저활동 인구의 증가는 성장속도와 생식소의 발달을 느리게 했지만, 스트레스의 누적은 가속화시켰다. 그러나 온도가 낮을 때에는 초기 생활사에 대한 수상레저활동 인구의 영향이 상대적으로 낮았다. 또한 최적취식행동은 높은 온도에서는 수상레저활동 인구의 변화에 관계없이 항상 높았지만, 낮은 온도에서는 수상레저활동 인구가 증가할수록 급격히 감소하였다. 초기성장기간 동안의 생존율은 온도가 낮아지고 수상레저활동 인구가 적을 때에는 취식행동이나 인간 활동에 따른 어류의 사망률 증감이 생존률 변이에 영향을 주었다. 반대로 온도가 높아지고 수상레저활동 인구가 많을 때의 생존율은 취식행동이나 사망률에 관계없이 항상 낮았다. 끝으로 본 연구를 통해 기후변화와 수상레저활동 인구변화와 관련된 어류의 초기 생활사를 수생태계 보전전략이나 건강성 평가분석에 포함시키는 것은 분석의 정확성과 정밀성을 향상시킬 수 있을 것이라 사료된다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제42권1호
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• pp.11-19
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• 2015

Background Wound healing is an interaction of a complex signaling cascade of cellular events, including inflammation, proliferation, and maturation. $K^+$ channels modulate the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway. Here, we investigated whether $K^+$ channel-activated MAPK signaling directs collagen synthesis and angiogenesis in wound healing. Methods The human skin fibroblast HS27 cell line was used to examine cell viability and collagen synthesis after potassium chloride (KCl) treatment by Cell Counting Kit-8 (CCK-8) and western blotting. To investigate whether $K^+$ ion channels function upstream of MAPK signaling, thus affecting collagen synthesis and angiogenesis, we examined alteration of MAPK expression after treatment with KCl (channel inhibitor), NS1619 (channel activator), or kinase inhibitors. To research the effect of KCl on angiogenesis, angiogenesis-related proteins such as thrombospondin 1 (TSP1), anti-angiogenic factor, basic fibroblast growth factor (bFGF) and vascular endothelial growth factor (VEGF), pro-angiogenic factor were assayed by western blot. Results The viability of HS27 cells was not affected by 25 mM KCl. Collagen synthesis increased dependent on time and concentration of KCl exposure. The phosphorylations of MAPK proteins such as extracellular-signal-regulated kinase (ERK) and p38 increased about 2.5-3 fold in the KCl treatment cells and were inhibited by treatment of NS1619. TSP1 expression increased by 100%, bFGF expression decreased by 40%, and there is no significant differences in the VEGF level by KCl treatment, TSP1 was inhibited by NS1619 or kinase inhibitors. Conclusions Our results suggest that KCl may function as a therapeutic agent for wound healing in the skin through MAPK signaling mediated by the $K^+$ ion channel.

• 미생물학회지
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• 제44권2호
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• pp.93-97
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• 2008

최근 Escherichia coli에서 RNA의 분해와 가공과정에 중추적인 역할을 하는 리보핵산 내부분해효소인 RNase E의 효소활성을 조절하는 단백질 조절자인 RraA가 밝혀졌으며, 이 단백질은 E. coli RNase E의 효소활성 부위와 36%의 유사성을 가지는, Streptomyces coelicolor RNase ES의 효소활성을 조절하는 것으로 알려져 있다. S. coelicolor의 유전체에는 RraA와 아미노산 서열이 35.4% 이상 유사한 단백질을 코딩하는 유전자가 두 개 존재하는데, 그 중 하나인 rraAS2를 클로닝하여 E. coli RNase E의 효소활성을 조절하는지를 알아보았다. 그 결과 세포내에서 RraAS2를 발현시키면 RNase E의 과발현에 의해 저해된 세포의 생장을 RraA와 같이 효과적으로는 아니지만, 어느 정도 복원시키는 것을 확인하였다. 또한 RraAS2가 발현됨으로서 RNase E의 과발현에 의해 증가된 ColE1-타입 플라스미드의 복제 수를 14% 감소시키는 것을 관찰하였다. 이러한 결과는 RraAS2가 RNase E의 RNA I분자에 대한 효소 활성을 저해하는 능력을 가지고 있음을 시사한다. 동일한 배양조건에서 E. coli 세포내에서의 RNase E에 대한 RraAS2의 상대적인 발현양이 RraA에 비해 6.2배 낮은 것을 확인하였고, 이로 인해 RraAS2가 RNase E의 과발현에 의한 세포 생장의 저해를 복원하는데 필요한 모든 RNA의 가공과 분해속도를 효과적으로 조절하지는 못한다는 것을 추론할 수 있다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제2권4호
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• pp.493-501
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• 1998

The most significant direct role of estrogen in vivo is its ability to elicit receptor-mediated cellular proliferation in mammalian target tissues. However, the mechanism by which exogenously added estrogen causes the neoplastic transformation of renal cortical cells is yet to be uncovered. The present study was designed to evaluate interaction of $17{\beta}-estradiol\;(E_2)$ with epidermal growth factor (EGF) and insulin-like growth factor-I (IGF-I) on proliferation and $P_i$ uptake in primary cultured rabbit renal proximal tubular cells in phenol red-free, hormonally defined-medium. $[^3H]-thymidine$ incorporation increased markedly by about 133% and 141% more in the presence of $10^{-9}\;and\;10^{-6}\;M\;E_2$, respectively, than that of control. Cell count was 162% and 143% greater in the presence of $10^{-9}\;and\;10^{-6}\;M\;E_2$ , respectively, compared with control. Among all time points examined, there was an increase in $[^3H]-thymidine$ incorporation in the presence of $10^{-9}\;M\;E_2$ at day 9 or 13, respectively. However, $E_2$ ($10^{-9}\;M$) significantly drove up cell count to 160% of that of control at day 13, while it had a slight but statistically insignificant effect at day 9. $E_2-induced$ stimulation of $[^3H]-thymidine$ incorporation was completely reversed by $E_2$ antagonists (progesterone or tamoxifen). $E_2$ ($10^{-9}\;M$) or EGF ($10^{-8}\;M$) significantly stimulated $[^3H]-thymidine$ incorporation by 144% and 154% of control. $E_2$ plus EGF was synergistic on $[^3H]-thymidine$ incorporation (204% of control), while $E_2$ plus IGF-I showed a slight but no significant synergistic effect. Cell number also displayed similar pattern. $E_2$ ($10^{-9}\;M$) significantly stimulated $P_i$ uptake to 134% of control. $E_2$-induced stimulation of $P_i$ uptake was partially reversed by $E_2$ antagonists. EGF or IGF-I ($10^{-8}\;M$) significantly also increased $P_i$ uptake to 132% or 129% of control. $E_2$ plus EGF had synergistic effect on $P_i$ uptake, while $E_2$ plus IGF-I did not. In conclusion, $E_2$ may act not only directly interaction with its receptors but also indirectly as a modulator of EGF in proliferation and $P_i$ uptake of primary cultured rabbit renal proximal tubular cells.

• 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.

• Molecules and Cells
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• 제19권3호
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• pp.402-407
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• 2005

Bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) have shown potential for cardiac repair following myocardial injury, but this approach is limited by their poor viability after transplantation. To reduce cell loss after transplantation, we introduced the fibroblast growth factor-2 (FGF-2) gene ex vivo before transplantation. The isolated MSCs produced colonies with a fibroblast-like morphology in 2 weeks; over 95% expressed CD71, and 28% expressed the cardiomyocyte-specific transcription factor, Nkx2.5, as well as ${\alpha}$-skeletal actin, Nkx2.5, and GATA4. In hypoxic culture, the FGF-2-transfected MSCs (FGF-2-MSCs) secreted increased levels of FGF-2 and displayed a threefold increase in viability, as well as increased expression of the anti-apoptotic gene, Bcl2, and reduced DNA laddering. They had functional adrenergic receptors, like cardiomyocytes, and exposure to norepinephrine led to phosphorylation of ERK1/2. Viable cells persisted 4 weeks after implantation of $5.0{\times}10^5$ FGF-2-MSCs into infarcted myocardia. Expression of cardiac troponin T (CTn T) and a voltage-gated $Ca^{2+}$ channel (CaV2.1) increased, and new blood vessels formed. These data suggest that genetic modification of MSCs before transplantation could be useful for treating myocardial infarction and end-stage cardiac failure.

• Molecules and Cells
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• 제40권3호
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• pp.230-242
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• 2017

In the Arabidopsis genome, approximately 80 MAP3Ks (mitogen-activated protein kinase kinase kinases) have been identified. However, only a few of them have been characterized, and the functions of most MAP3Ks are largely unknown. In this paper, we report the function of MAP3K16 and several other MAP3Ks, MAP3K14/15/17/18, whose expression is salt-inducible. We prepared MAP3K16 overexpression (OX) lines and analyzed their phenotypes. The result showed that the transgenic plants were ABA-insensitive during seed germination and cotyledon greening stage but their root growth was ABA-hypersensitive. The OX lines were more susceptible to water-deficit condition at later growth stage in soil. A MAP3K16 knockout (KO) line, on the other hand, exhibited opposite phenotypes. In similar transgenic analyses, we found that MAP3K14/15/17/18 OX and KO lines displayed similar phenotypes to those of MA3K16, suggesting the functional redundancy among them. MAP3K16 possesses in vitro kinase activity, and we carried out two-hybrid analyses to identify MAP3K16 substrates. Our results indicate that MAP3K16 interacts with MKK3 and the negative regulator of ABA response, ABR1, in yeast. Furthermore, MAP3K16 recombinant protein could phosphorylate MKK3 and ABR1, suggesting that they might be MAP3K16 substrates. Collectively, our results demonstrate that MAP3K16 and MAP3K14/15/17/18 are involved in ABA response, playing negative or positive roles depending on developmental stage and that MAP3K16 may function via MKK3 and ABR1.

• 한국산림과학회지
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• 제99권4호
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• pp.501-507
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• 2010

Formaldehyde responsive protein1(FRP1)은 175개의 아미노산으로 이루어진 universal stress protein(USP) family이며 대표적인 대기오염물질인 포름알데히드에 반응하는 단백질로 보고된 바 있다. 하지만 FRP1의 기능에 관해서는 전혀 밝혀진 바가 없다. 본 연구에서는 FRP1의 대기오염관련 기능연구를 위하여 FRP1 유전자에 T-DNA가 삽입된 돌연변이체를 분리하여 휘발성 유기화합물에 대한 반응성 및 세포활성변화 등을 분석하였다. 총 4개의 T-DNA 삽입 돌연변이 개체를 분석한 결과 3'UTR에 pROK2 vector가 삽입된 frp1-4 라인을 분리하였으며, frp1-4에서의 FRP1 유전자의 발현을 전사수준에서 분석한 결과 분리한 frp1-4은 FRP1 기능파괴 돌연변이체임을 알 수 있었다. FRP1의 전사가 억제됨에 따라 frp1-4($29.1{\pm}2.55$ cm)은 대조구($33.75{\pm}1.55$ cm)에 비해 키가 약간 작고 rosette leaves의 크기가 줄어드는 등 전체적으로 생장과 발달이 저해되는 것을 관찰할 수 있었다. 대조구와 frp1-4의 휘발성 유기화합물에 대한 반응성 및 세포활성 변화를 분석한 결과, 대조구는 포름알데히드 처리에 의한 엽록소 함량 저하가 7.5% 임에 반해 frp1-4은 35%에 이르러 포름알데히드에 의한 엽록소의 파괴현상이 FRP1의 기능파괴체에서 더 심각하게 발생하는 것을 확인하였다. 또한 대조구에 비해 frp1-4에서 포름알데히드 처리에 의한 세포활성의 감소가 대조구에 비해 더 현저하게 나타나는 것을 세포수준에서 관찰할 수 있었다. 그러므로 FRP1은 식물의 발달과 생장에 영향을 끼칠 뿐만 아니라 대기오염물질에 대한 스트레스 저항성에도 관여하는 단백질임을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7575-7581
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• 2015

corticotropin releasing factor(CRF)는 스트레스에 의해 유도되는 신경펩타이드 물질들 중 하나로서 모발의 손실 및 재성장에 영향을 미친다고 광범위하게 제기되어 왔다. 이에 CRF1 수용체 길항제 개발을 위하여 세포 내 칼슘 신호전달 기전을 이용한 스크리닝 시스템을 개발하고 최적화 연구를 수행하고자 하였다. 이를 위하여 에쿼린 모체세포에 CRF1 수용체와 만능 G 단백질인 G${\alpha}$16 유전자를 동시에 발현시켜 안정화 세포주를 구축하였다(HEK293a16/hCRF1). 표준 효현제인 sauvagine의 반응이 임시 발현세포와 비교하여 안정화 세포주에서 농도 의존적 반응 범위가 12배 이상 증가하였으며($EC_{50}:15.21{\pm}1.83nM$), 이에 따라 길항제 스크리닝에 필수적인 안정적인 신호와 높은 용매 허용도를 확보할 수 있었다. CRF1 수용체에 대한 표준 길항제인 antalarmin과 CP154526에 대한 $IC_{50}$ 수치는 각각 $414.1{\pm}5.5$와 $290.7{\pm}1.9nM$로 확인되었는데 냉동보관세포의 경우에도 유사한 결과를 얻었다. 에쿼린 기반 세포 기능실험의 최적화 연구를 통해 구축된 CRF 수용체 안정화 세포주는 모발의 재형성과 관련된 신규의 기능성 화장품 및 조절물질 개발 연구에 적극적으로 활용 가능 할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.265-274
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• 2016

Toxin-antitoxin (TA) system은 박테리아와 고세균에서 진화적으로 보존되어 흔히 발견되는 유전적 모듈이다. 기본적으로 이 시스템은 세포 내 toxin과 그들의 억제자로 작용하는 antitoxin으로 구성되어있으며, 현재 총 다섯가지 유형으로 구분된다. 공통적으로 toxin은 스트레스 조건에서 활성화됨으로써 세포 내 다양한 과정을 억제하는 활성을 가지는데 이는 결과적으로 세포 사멸 혹은 가역적인 생장 저해를 일으킨다. Toxin의 이러한 효과들은 유전자 발현의 조절, 성장 조절, programmed cell arrest, programmed cell death, persister cell의 형성, 박테리오파지 방어기작, 가동성 유전인자의 안정화, 플라스미드 유지 기작 등 다양한 생리학적 역할을 나타낸다. 그러므로 TA system은 일반적인 스트레스 반응모듈로서 여겨진다. 하지만 이를 역이용한다면 TA system으로부터 toxin을 활성화 시키는 인자를 개발하여 새로운 항균 물질로 이용할 수 있다. 그뿐만 아니라 TA system은 toxin의 세포 사멸 효과를 이용하여 원하는 타겟 유전자가 존재하는 세포만 선택적으로 살아남도록 하는 효율적인 클로닝 전략에 이용될 수 있다. 또한, toxin의 서열 특이적 리보핵산 가수분해효소 활성을 이용하여 타겟 단백질 이외의 단백질 합성을 막아 효과적인 단일 단백질 대량 생산을 위해서도 이용할 수 있다. 더 나아가 일부 TA system의 toxin은 진핵 세포에서도 세포 독성을 나타내기 때문에 암세포, 바이러스 감염 세포에서 toxin의 발현을 유도하여 세포사멸을 일으킴으로써 인간의 질병 치료로 이어질 수 있다.