Park, Dae-Keun;Park, Hyung-Ju;Lee, Cho-Yeon;Hong, Dae-Wha;Lee, Young;Choi, In-Sung S.;Yun, Wan-Soo
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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pp.540-540
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2012
Selective detection of single nucleotide polymorphism (SNP) of Cytochrome P450 2C19 (CYP2C19) was carried out by the PNA chips which were electrically-interfaced with interdigitated nanogap electrodes (INEs). The INEs whose average gap distance and effective gap length were about ~70 nm and ${\sim}140{\mu}m$, respectively, were prepared by the combination of the photo lithography and the surface-catalyzed chemical deposition, without using the e-beam lithography which is almost inevitable in the conventional lab-scale fabrication of the INEs. Four different types of target DNAs were successfully detected and discriminated by the INE-based PNA chips.
전복은 전복속(Haliotis)에 속하며 전 세계적으로 식품산업에서 중요한 복족류 연체동물이다. 우리나라에는 6개종; 북방전복(Haliotis discus hannai), 둥근전복(Haliotis discus discus), 왕전복(Haliotis madaka), 말전복(Haliotis gigantea), 오분자기(Haliotis diversicolor diversicolor), 마대오분자기(Haliotis diversicolor supertexta)가 보고되어 있다. 이 연구에서는 우리나라 해역에 서식하는 중ㆍ대형 전복과 4종인 북방전복, 둥근전복, 왕전복, 말전복의 유전학적 유연관계를 분석하기 위하여 미토콘드리아의 cytochrome c oxidase subunit I (COI) 유전자와 Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) 분석법을 실시 하였다. 본 연구의 결과 COI 유전자 분석과 RAPD 분석을 활용하면 4종의 전복 중 북방전복, 둥근전복, 왕전복을 한 그룹으로 나머지 한 그룹을 말전복으로 구분하는 종 분류는 명확히 구분할 수 있었다. 이러한 결과는 전복 교잡육종을 이용한 수출용 전복 신종자 개발에 있어 주요 대상종인 전복과 4종에 대한 유전적 근연 관계를 규정함으로써 향후 교잡육종 연구의 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.
Objectives: Mercury is a hazardous organ-specific environmental contaminant. It exists in a wide variety of physical and chemical states, each of which has unique characteristics for the target organ specificity. Exposure to mercury vapor and to organic mercury compounds specifically affects the CNS, while the kidney is the target organ for inorganic Hg compounds. Methods: In this study, mercury chloride $(HgCl_2)$ was studied in a renal derived cell system, i.e., the tubular epithelial Madin-Darby canine kidney (MDCK) cell line, which has specific sensitivity to the toxic effect of mercury. MDCK cells were cultured for 6-24 hr in vitro in various concentrations (0.1-100 M) of $HgCl_2$, and the markers of apoptosis or cell death were assayed, including DNA fragmentation, caspase-3 activity andwestern blotting of cytochrome c. The influence of the metal on cell proliferation and viability were evaluated by the conventional MTT test. Results: The cell viability was decreased in a time and concentration dependent fashion: decreases were noted at 6, 12 and 24 hr after $HgCl_2$, exposure. The increases of DNA fragmentation were also observed in the concentrations from 0.1 to 10 M of $HgCl_2$ at 6 hr after exposure. However, we could not observe DNA fragmentation in the concentrations more than 25 M because the cells rapidly proceeded to necrotic cell death. The activation of caspase-3 was also observed at 6 hr exposure in the $HgCl_2$ concentrations from 0.1 to 10 M. The release of cytochrome c from the mitochondria into the cytosol, which is an initiator of the activation of the caspase cascade, was also observed in the $HgCl_2-treated$ MDCK cells. Conclusions: These results suggest that the activation of caspase-3 was involved in $HgCl_2-induced$ apoptosis. The release of cytochrome c from the mitochondria into the cytosol was also observed in the $HgCl_2-treated$ MDCK cells. These findings indicate that in MDCK cells, $HgCl_2$ is a potent inducer of apoptosis via cytochrome c release from the mitochondria.
4-Hydroxynonenal (4-HNE)는 세포내 레독스의 균형을 깨뜨려 혈관 기능 손상을 일으킨다. 본 연구자들은 HNE의 축적이 야기하는 혈관 기능 손상기전을 더 잘 이해하기 위하여 혈관 내피 세포의 미토콘드리아 세포사 메커니즘을 규명하였다. HNE를 처리한 세포에서는 미토콘드리아 막전위 소실과 그에 따른 cytochrome C의 방출이 유도되었으며, Bax의 증가 및 Bcl-2의 감소가 관찰되었다. ROS 제거제인 NAC와 peroxynitrite 제거제인 페니실라민은 HNE가 유도하는 ROS 생성을 차단하여 cytochrome C 방출과 세포사를 억제하였다. 세포에 HNE와 zVAD-fmk (caspase 저해제)를 같이 처리하면 HNE가 유도하는 세포사를 억제하지 못하는데 이는 HNE에 의한 세포사가 caspase에 비의존적 단계일 가능성을 시사하였다. 위의 결과들은 HNE가 유도하는 혈관 내피 세포의 세포사 매커니즘은 미토콘드리아 막전위의 탈분극에 의해 촉발되며 이는 혈관계 항상성의 악화와 노화에 의해 수반되는 혈관기능 손상을 유도할 것으로 사료된다.
보구치는 난류성으로 전 세계적으로 널리 분포하며 해양 저층에 주로 서식하는 어종이다. 광양만에 서식하는 보구치의 미토콘드리아 DNA에서 cytochrome c oxidase subunit I (COI) 유전자를 발굴하고 해양 어류종에서의 계통유전학적인 위치를 분석하였다. 발굴된 미토콘드리아 DNA 내 605 bp COI 시컨스의 다중배열 결과 광양만 보구치들에서는 높은 염기서열 상동성을 확인하였다 (98~100%). 하지만 광양만 내해와 외해의 어획지점에 따라 염기서열 변이가 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 외해지점의 보구치들에서 COI 내 염기서열 변이가 높게 나타났다(43.2~70.3%). 나아가 13종 어류의 COI 계통유전학적 분석결과 광양만 보구치는 타이완에서 보고된 보구치와 하나의 계통군 (clade)으로 묶이고 진화적 거리는 0.036으로 나타났다. 또한 민어(M. miiuy)와 대두이석태(Pennahia Macrocephalus)에 속한 어종과 진화적 거리가 가까운 것으로 나타났다(0.041~0.048). 본 연구의 결과는 국내산 보구치의 분자 계통유전학적 정보를 제공함으로 연안환경에 따른 어류자원 모니터링 및 종다양성 관리에 주요한 유전적 자료로 활용될 것이다.
미토콘드리아가 포함하고있는 결정한유물의 미새구조와 면역황금표식법에 의한 분석을 위하여 우심근 세포의 미토콘드리아에서 전자전달체에 관여하는 효소를 분리하였다. 우심근 미토콘드리아에서 분리된 효소는 실험토끼에 주사하여 (복합체I,NADH-conezyme Q reductase; 복합체 III,Ubiquinol-cytochrome-c-oxldoreductase; 복합체 IV, Cytochrome-c-oxidase)들에 대한 면역항체를 얻었다. 이들 면역항체들은 우심근과 정상인의 골격근 미토콘드리아와 미토콘드리아에 결정함유물을 포함하는 mitochondrical myopathy환자의 골격근 미토콘드리아에 반응시켜 황금입자를 표식하고 전자현미경을 이용하여 이들 면역항체반응을 관찰하였다. 미토콘드리아가 포함하는 결정함유물의 미세구조에는 paracrystalline inclusions body와 multilamellar strudure inclusion body그리고 구형결정함유물(globular crystalline inclusions body) 및 윤형구조 (whirl shaped structure)의 크리스테 중심에 있는 구형결정함유물 등의 4종류로관찰되었다. 복합체 I,복합체 Iv의 효소에 대한 항체를 우심근과 정상인 골격근 그리고 mitochondrical myopathy환자의 골격근에 동일한 면역반응을 시켰을때 미토콘드리아 크리스테에 부착하는 황금입자의 표식 정도는 각각의 근조직에서 유사한 반응이 관찰되었다. 복합체 III의 효소에 대한 항체는 우심근과 정상인의 골격근에서는 유사한 반응이 나타났으나 mitochondrical myopathy환자의 골격근에서는 극히 소수의 황금입자가 관찰되었다. 구형결정함유물은 복합체 I,III,IV의 3종류의 효소에 대한 면역반응 결과 황금입자표식은 관찰되지 않았다. 따라서 mitochondrical myopathy환자의 미토콘드리아에는 복합에 III의 효소가 결핍되었으며 구형결정함유물은 전자전달체 효소들인 복합체 I,III,Iv 효소단백질과는 상관없는 물질로 생각된다.
추에서 항균 phytoalexin으로 알려진 capsidiol의 생합성을 촉매하는 5-epi-aristolochene hydroxylase는 cytochrome P450 (P450) 억제제인 ancymidol과 ketocornazol에 의해 그 활성이 특이적으로 억제되어, 이 효소가 P450계 효소임을 알 수 있었다. P450 효소가 공통으로 보유하는 염기서열을 지닌 primer를 이용하여 RT-PCR과 cDNA screening을 실시한 결과 고추배양세포에서 elicitor 처리에 의해 강하게 유도되는 cDNA (P450Hy01)를 cloning하였다. 배양세포에 cellulase, arachidonic acid, jasmonic acid, 자외선 등을 처리하여 capsidiol을 생합성하는 량과 P450Hy01 mRNA의 발현정도는 밀접한 유사성이 있었다. P450Hy01의 염기서열은 담배에서 밝혀진 5-epi-aristolochene-1,3-hydroxylase와 98%의 유사성이 있었으며, P450 효소가 공통으로 지니는 heme-binding domain인 FxxGxRxCxG를 보유하고 있었다 이러한 결과는 본 연구에서 cloning된 P450Hy01이 고추의 세포에서 capsidiol의 생합성을 촉매하는 5-epi-aristolochene hydroxylase 효소를 coding 하고 있음을 시사한다.
본 연구는 당뇨를 유발한 흰쥐에서 트레드밀 운동이 망막 신경세포의 사멸에 억제 효과가 있는지를 실험 하였다. 본 연구에서 Sprague-Dawley계 흰쥐 28마리를 대조군, 운동군, 당뇨군, 당뇨운동군으로 분류하여 각 군당 7마리씩 배정하였다. 당뇨는 streptozotocin을 복강에 주사하여 유발하였다. 운동군은 분당 8 m의 속도로 하루 30분씩 주 5회, 총 12주 동안 트레드밀 운동을 실시하였다. 본 연구의 결과, 당뇨 유발 흰쥐의 망막에서 세포사멸 인자인 terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling(TUNEL)-양성 세포수 그리고 caspase-3, cytochrome c, Bax의 발현이 증가되었으며, 항 세포사멸 인자인 Bcl-2의 발현은 감소되었다. 트레드밀 운동은 TUNEL-양성 세포수 그리고 caspase-3, cytochrome c, Bax의 발현을 감소시켰으며, Bcl-2의 발현은 증가시켰다. 본 실험의 결과, 당뇨에 의한 망막의 세포사멸 증가에 트레드밀 운동이 억제 작용을 나타내었으며, 따라서 트레드밀 운동은 당뇨 환자들에서 후유증을 경감시키는데 효과적인 치료법임을 알 수 있었다.
Jang H. Y.;Cheong H. T.;Kim C. I.;Park C. K.;Yang B. K.
Reproductive and Developmental Biology
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제29권2호
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pp.133-139
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2005
Oxidative stress is one of the major causes of failure in in vitro storage of boar semen. Reactive oxygen species (ROS) are known to be important mediators of such stress. The present study examined the effects of pyruvate and taurine on sperm motility and expression of BAD, Cytochrome c, Caspase-3 and Cox-2 protein in in vitro storage of boar semen, and tested the effect of semen treated with antioxidant with or without hydrogen peroxide on the development of IVM/IVF porcine embryos. Semen samples were transported to the laboratory at $17^{\circ}C$ within 2 hr after collection and were treated with different concentration of pyruvate $(1\~10mM)$ and taurine $(25\~100mM)$ with or without 250uM $H_2O_2$ respectively. The supplementation of pyruvate and taurine increased sperm motility in boar semen during in vitro incubation at $37^{\circ}C$. Expression of apoptosis protein (BAD, cytochrome c, caspase-3 and cox-2) were reduced in the group of boar semen treated with pyruvate and taurine when compared to the other groups. The developmental rates of IVM/IVF porcine embryos fertilized by semen treated with pyruvate and taurine were significantly increased when compared to control (P<0.005). These results indicate that supplementation of pyruvate and taurine as antioxidants in boar semen extender can improve the semen quality and increase in vitro development of porcine IVM/IVF embryos when boar semen treated with antioxidants was used for in vitro fertilization.
In the present study we evaluated comparative herb-drug interaction potential of red ginseng total powder, ginsenoside Rg1, and Rb1 by inhibition of CYP isoforms including CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1 and CYP3A4 using pooled human liver microsomes (HLMs). As measured by liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry, red ginseng total powder inhibited significantly activities of CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1 and testosterone 6-beta hydroxylation by CYP3A4, but the $IC_{50}$ values were higher than $556{\mu}g/ml$. Activities of CYP2B6, CYP2C9, CYP2D6 and CYP3A4 were inhibited by ginsenoside Rb1. Also, activities of CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 and testosterone 6-beta hydroxylation by CYP3A4 were inhibited by ginsenoside Rg1. The $IC_{50}$ values of ginsenoside Rb1 and Rg1 were higher than $200{\mu}g/ml$. Based on $IC_{50}$ values against CYP isoforms, ginsenosides-drug interactions by CYP inhibition may be very low in clinical situations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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