• 생명과학회지
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• 제18권6호
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• pp.764-769
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• 2008

커넥신(connexin) 32 유전자의 돌연변이가 씨엠티엑스(CMTX, X-linked Charcot-Marie-Tooth) 질환과 관련이 있다. 현재까지 300여개 이상의 돌연변이가 보고가 되었으나 이 질환에 대한 상세한 분자병리학적 원인을 거의 알려져 있지 않고 있다. 여러 연구를 통해서 커넥신 세포막채널이 간극결합채널이 갖고 있는 대부분의 생물리학적 특성을 갖고 있는 것으로 판명되었다. 이번 연구에서는 씨엠티엑스 질환과 관련된 두 개의 돌연변이체를 선정하여 간극결합채녈 대신 돌연변이체로 구성된 커넥신 세포막채널을 이용하여 단일채널수준에서 이들 돌연변이체의 특성을 조사하였다. M34T 돌연변이 세포막채널의 생물리학적 특성은 이들로 구성된 돌연변이 간극결합채널의 특성과 거의 유사하였다. 더욱이, 돌연변이 세포막채널을 이용한 연구를 통해서 간극결합채널을 이용한 연구에서는 밝혀지지 않았던 개폐극성의 역전, 빠른 개폐의 소실과 느린 개폐의 생성과 같은 새로운 사실을 알게 되었다. T86C 돌연변이 세포막채널 또한 이의 모체가 되는 커넥신 32 세포막채널과 유사한 특성을 갖고 있음을 알게 되었다. 이상의 결과를 통해서 커넥신 세포막을 이용한 연구가 씨엠티엑스 질환의 돌연변이체를 연구하는데 매우 유용할 것으로 생각된다.

• BMB Reports
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• 제28권2호
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• pp.184-190
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• 1995

Functional study of the gap junction channel has been hindered by its inaccessibility in situ. Identification of forms of this channel in artificial membrane has been elusive because of the lack of identifying channel physiology. Connexin32 forms gap junction channels between neighboring cells in rat liver. Connexin32 was affinity-purified using a monoclonal antibody and reconstituted into artificial phospholipid vesicles. The reconstituted connexin32 formed channels through the vesicle membrane that were permeable to sucrose (Stokes radius: $5{\AA}$). The permeability to sucrose was reversibly reduced by acidic pH. In addition, the pH effect on the permeability to sucrose fit well with by the Hill's equation (where, n=2.7 and pK=6.7).

• 생명과학회지
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• 제17권11호
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• pp.1517-1522
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• 2007

간극결합(intercellular channel)은 인접하는 두 세포사이에 형성된 이온채널이며 이를 통해서 각종 이온, 이차 신호전달물질, 그리고 1 kDa 미만의 대사물질들이 통과한다. 아울러, sodium 혹은 potassium 이온채널처럼 반쪽의 간극결합(connexon 혹은 hemichannel)도 세포막채널로서 작용을 한다. 현재까지 간극결합을 구성하는 connexin (Cx) 단위체는 26종류 이상이 확인되었다. 이 가운데, Cx32, Cx38, Cx46 그리고 Cx50 만이 간극결합채널뿐만 아니라 세포막채널로서도 기능을 수행한다. Xenopus oocytes에서 connexin 38 (Cx38)이 발현하는 것으로 알려져 있지만 Cx38의 생물리학적 특성이 단일채널수준에서 연구가 진행된 경우는 없다. 이번 연구에서는 Cx38 채널의 생물리학적 특성, 즉 전압-의존적 개폐와 투과성(전기전도도와 이온선택성)을 알아보고자 단일채널기록을 수행하였다. Cx38 hemichannel은 전압-의존적인 빠른 개폐와 느린 개폐의 특성을 보였다. 양성전압 환경에서는 Cx38 채널이 낮은 열릴 확률(open probability)로 빠른 개폐가 유도된 반면, 음성전압에서는 느린 개폐가 높은 열릴 확률로 유도되었다. bi-ionic 실험을 통하여, Cx38 채널은 양이온보다 음이온을 더 선택 적으로 통과시킨다는 점을 알게 되었다. Cx38의 아미노산서열을 살펴보면, 아미노말단부위에 전하를 띠는 5개의 아미노산 잔기가 존재한다. 앞으로 이들 잔기를 치환시킨 돌연변이 Cx38 채널을 이용하여 과연 이들 아미노산 부위가 전압-의존적 개폐와 투과성에 관여하는 지 여부를 조사하는 연구는 매우 흥미로운 결과를 도출할 것으로 기대한다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제19권4호
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• pp.264-268
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• 1996

Panax-ginseng saponin has been known to exert various pharmacological effects on cellular metabolism. This study was performed to determine the effect of ginseng saponin on gap junction channel-mediated intercellular communication, using an established in vitro system of reconstituted gap junction channels. Gap junction channels are a specialized plasma membrane fraction, which are permeable to relatively large water-soluble molecules. The sucrose permeable property of reconstituted gap junction channels was completely inhibited with 0.1 % (w/v) of ginseng saponin. We also compared the effect of ginseng saponin with that of Triton X-100, a nonionic detergent, on the same system. Triton X-100 showed significantly different effect on sucrose-permeability of gap junction channel from that was affected by ginseng saponin. The structures of liposomes containing gap junction channels was significantly destroyed by Triton X-100.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.882-890
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• 2004

간극결합(gap junction)은 이웃하는 두 세포사이에 형성된 막 구조물로 이를 통하여 각종 이온들과 여러 가지 분자들이 통과한다. 일반적으로 알려진 세포의 이온채널(예를 들어 $Na^{+}$ 이온채널과$K^+$이온채널)과 구별하여 두 세포사이에 형성된 간극결합을 세포간 채널(intercellular channel)이라고도 부른다. 간극결합채널(gap junction channel)은 단순히 수동적으로 열려있는 통로가 아니라 여러 가지 자극 즉 pH, 칼슘이온(calcium ion), 전압(voltage), 그리고 화학적인 변형(주로 인산화, phosphorylation)에 의해서 개폐(gating, opening and closing)가 조절되는 이온채널이다. 그 가운데서도 전압에 의한 간극결합채널 개폐 변화가 가장 많이 연구되었다. 세포안과 바깥에 형성된 전압차이(membrane potential, $V_m$) 보다는 주로 두 세포 사이에 형성된 전압차이(transjunctional voltage, $V_j$)에 의해서 간극결합채널은 민감하게 반응한다. 본 총설에서는 간극결합채널의 일반적인 특성을 정리해보고 전압-의존적인(voltage-dependent) 채널개폐에 관한 기전을 논의하고자 한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권5호
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• pp.477-482
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• 2011

There are accumulating evidences suggesting that connexin (Cx), a gap junction channel-forming protein, acts as a growth suppressor in various cancer cells, and this effect is attributeed to the gap junction-mediated intercellular communication (GJIC). In order to characterize the relationship between the growth-arresting activity of Cx26 and its cytoplasmic localizations after expression, we linked a nuclear export signal (NES) sequence to Cx26 cDNA before transfecting into a rat breast cancer cell line. A confocal fluorescent microscopic observation revealed that the insertion of NES minimized the nuclear expression of Cx26, and increased its cytoplasmic expression, including plasma membrane junctions. Total cell counting and BrdUrd-labeling experiments showed that the growth of the breast cancer cells was inhibited by 74% upon transfection of Cx26-NES, whereas only 9% inhibition was observed with only Cx26 cDNA.

• 생명과학회지
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• 제16권1호
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• pp.37-43
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• 2006

간극결합은 이웃하는 두 세포 사이에 형성된 이온채널이며 또한 단일세포막에서도 작용한다. 간극결합채널을 형성하는 아미노 말단의 10번째 아미노산 잔기 부위까지가 개폐극성(gating polarity)과 전류-전압관계에 영향을 미친다. 정상적인 Cx32 채널은 음성의 개폐극성과 내향적인 정류현상을 보이는 반면, 음성전하를 띠는 aspartate로 치환된 T8D 채널은 반대의 개폐극성과 직선의 정류현상을 보인다. 이러한 개폐극성과 정류현상의 변화가 전하 자체에 의한 것인지 아니면 아미노 말단의 구조적인 변화에 의한 것인지는 아직 불명확하다. 이러한 문제점을 규명하기 위하여 아미노 말단의 8번째 아미노산 잔기를 cysteine기로 치환시킨 T8C 채널을 만들어 substituted-cysteine accessibility method (SCAM) 방법으로 이 채널의 생물리학적 특성을 조사하고자 하였다. T8C 채널은 정상적인 Cx32 채널처럼 음성의 개폐극성과 내향적인 정류현상을 보였으며, cysteine기로 치환이 정상적인 Cx32 채널의 원래 구조를 변화시키지 않았다는 것을 의미한다. 본 연구에서는 이런 전하효과를 규명하기 위하여 음성 전하를 갖는 MTSES-와 양성전하를 갖는 MTSET+를 사용하였다. MTSES-를 처리하면 T8C 채널은 T8D 채널의 특성처럼 양성의 개폐극성과 직선의 정류현상을 보였다. 그러나 양성전하를 갖는 MTSET+를 처리한 경우에는 T8C 채널은 본래의 특성을 그대로 유지하였다. 작은 분자의 MTS에 의해서 부여된 전하가 아미노 말단의 구조적인 변화를 초래하지는 않을 것으로 생각된다. 따라서 반대의 전하를 띠는 MTSES-와 MTSET+가 서로 상반대는 영향을 미치는 것으로 보아 본 연구에서 관찰된 개폐극성과 전류-전압의 변화는 아미노말단의 구조적인 변화라기보다는 MTS에 의해서 부여된 전하 자체에 기인한다고 할 수 있다. 또한 MTS가 아미노말단의 8번째 부위에 접근하여 반응을 일으킬 수 있다는 결과는 간극결합채널의 아미노말단이 채널의 통로(pore)를 형성한다는 가설을 뒷받침한다.