• International Journal of Oral Biology
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• 제32권4호
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• pp.119-125
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• 2007

Dlx3 is a homeodomain protein and is known to play a role in development and differentiation of many tissues. Deletion of four base pairs in DLX3 (NT3198) is causally related to tricho-dento-osseous (TDO) syndrome (OMIM #190320), a genetic disorder manifested by taurodontism, hair abnormalities, and increased bone density in the cranium. The molecular mechanisms that explain the phenotypic characteristics of TDO syndrome have not been clearly determined. In this study, we examined phenotypic characteristics of wild type DLX3(wtDlx3) and 4-BP DEL DLX3 (TDO mtDlx3) in C2C12 cells. To investigate how wtDlx3 and TDO mtDlx3 differentially regulate osteoblastic differentiation, reporter assays were performed by using luciferase reporters containing the promoters of alkaline phosphatase, bone sialoprotein or osteocalcin. Both wtDlx3 and TDO mtDlx3 enhanced significantly all the reporter activities but the effect of mtDlx3 was much weaker than that of wtDlx3. In spite of these differences in reporter activity, electrophoretic mobility shift assay showed that both wtDlx3 and TDO mtDlx3 formed similar amounts of DNA binding complexes with Dlx3 binding consensus sequence or with ALP promoter oligonucleotide bearing the Dlx3 binding core sequence. TDO mtDlx3 exhibits a longer half-life than wtDlx3 and it corresponds to PESTfind analysis result showing that potential PEST sequence was missed in carboxy terminal of TDO mtDlx3. In addition, co-immunoprecipitation demonstrated that TDO mtDlx3 binds to Msx2 more strongly than wtDlx3. Taken together, though TDO mtDlx3 acted as a weaker transcriptional activator than wtDlx3 in osteoblastic cells, there is possibility that during in vivo osteoblast differentiation TDO mtDlx3 may antagonize transcriptional repressor activity of Msx2 more effectively and for longer period than wtDlx3, resulting in enhancement of osteoblast differentiation.

• Genomics & Informatics
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• 제12권4호
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• pp.240-246
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• 2014

Mutation in HNF1B, the hepatocyte nuclear factor-$1{\beta}$ (HNF-$1{\beta}$) gene, results in maturity-onset diabetes of the young (MODY) 5, which is characterized by gradual impairment of insulin secretion. However, the functional role of HNF-$1{\beta}$ in insulin secretion and glucose metabolism is not fully understood. We identified a family with early-onset diabetes that fulfilled the criteria of MODY. Sanger sequencing revealed that a heterozygous P159L (CCT to CTT in codon 159 in the DNA-binding domain) mutation in HNF1B was segregated according to the affected status. To investigate the functional consequences of this HNF1B mutation, we generated a P159L HNF1B construct. The wild-type and mutant HNF1B constructs were transfected into COS-7 cells in the presence of the promoter sequence of human glucose transporter type 2 (GLUT2). The luciferase reporter assay revealed that P159L HNF1B had decreased transcriptional activity compared to wild-type (p < 0.05). Electrophoretic mobility shift assay showed reduced DNA binding activity of P159L HNF1B. In the MIN6 pancreatic ${\beta}$-cell line, overexpression of the P159L mutant was significantly associated with decreased mRNA levels of GLUT2 compared to wild-type (p < 0.05). However, INS expression was not different between the wild-type and mutant HNF1B constructs. These findings suggests that the impaired insulin secretion in this family with the P159L HNF1B mutation may be related to altered GLUT2 expression in ${\beta}$-cells rather than decreased insulin gene expression. In conclusion, we have identified a Korean family with an HNF1B mutation and characterized its effect on the pathogenesis of diabetes.

• 환경생물
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• 제27권1호
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• pp.58-65
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• 2009

Naringenin은 flavonoid구조의 감귤류 과피에 다량 함유되어 있으며 항암 및 항산화 등의 다양한 생리활성을 가지는 것으로 보고되었다. 이에 본 연구에서는 HT-1080 섬유육종세포의 전이에 대한 영향을 조사하였다. 먼저 Naringenin이 암세포의 이동에 미치는 영향을 알아보기 위해 migrationassay를 한 결과, Naringenin이 암세포의 이동을 농도 의존적으로 억제시켰다. 암의 전이에 있어서 매우 중요한 역할을 하는 단백질분해효소인 matrix metalloproteinase-9 (MMP-9)의 활성도를 측정하기 위해 gelatin zymography를 한 결과, Naringenin이 PMA에 의해 증가된 MMP-9의 효소 활성도를 농도 의존적으로 감소시켰다. 또한 MMP-9와 TIMP-1의 유전자 발현에 대한 Naringenin의 영향을 RT-PCR방법으로 조사한 결과, Naringenin이 PMA에 의해 증가된 MMP-9의 mRNA발현을 농도 의존적으로 감소시켰으나 TIMP-1의 mRNA발현에는 변화가 없었다. MMP-9발현 감소에 관여하는 전사조절인자를 확인하기 위해 promoterassay를 한 결과, Naringenin이 PMA에 의해 증가된 MMP-9 및 NF-$\kappa$B, AP-1의 Promoter활성을 농도 의존적으로 감소시 켰다. 또한 MMP-9의 전자조절인자인 NF-$\kappa$B와 AP-1의 결합 활성도를 electrophoretic mobility shift assay로 확인한 결과 Naringenin이 PMA에 의해 증가된 NF-$\kappa$B와 AP-1의 결합 활성도를 농도 의존적으로 감소시켰다. 결론적으로 Naringenin이 전사조절인자인 NF-$\kappa$B와 AP-1의 활성을 억제함으로써 MMP-9의 유전자 발현 및 효소 활성을 억제하고 그 결과 암세포의 이동과 침윤을 억제하는 것을 알 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1432-1437
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• 2018

클라라 세포에 의해 생산되는 클라라 세포 분비 단백질(CCSP)은 폐를 염증으로부터 보호하는데 중요한 역할을 한다. 이 연구는 CCSP 유전자 발현에 관여하는 프로모터 부위에서 repressor에 결합할 수 있는 cis-element를 밝히는데 있다. DNaseI footprinting법을 사용하여 mCCSP 프로모터의 -812에서 -768 bp (45 bp) 사이에서 3 개의 보호된 motif를 찾았고, 그 중 하나인 D3 모티프(GCCTGGGAA)는 다른 3 가지 동물들과 염기서열이 100% 일치하였다. 45 bp를 사용한 EMSA 분석에서 D3 모티프(GGCCTGGGAA)는 45 bp에 높은 경쟁을 보였으나, 변이된 D3 모티프가 ($G{\underline{AA}}TG{\underline{TT}}AA$)를 사용되었을 때, 경쟁은 상당히 감소되었다. 이는 mCCSP 프로모터의 45 bp의 D3 모티프가 단백질과 DNA 상호 작용을 위한 중요한 element임을 시사한다. -756-Luc과 -812-Luc을 이용한 transient transfection 분석 결과, -756-Luc은 -812-Luc보다 CCSP의 발현이 현저하게 감소되었다. 이는 mCCSP 프로모터의 45 bp부위가 repressor의 결합 부위로서 기능을 할 수 있음을 의미한다. -812-Luc에 KLF4를 co-transfection 한 결과, KLF4는 CCSP 발현을 현저하게 저해(repression)함을 밝혔다. 그러나 -768-Luc이 사용되었을 때 KLF4에 의한 repression은 관찰되지 않았다. 이것은 KLF4가 CCSP 유전자의45 bp에 결합할 수 있고, 전사 억제자 역할을 하여 mCCSP 발현을 억제 할 수 있음을 명확히 보여 준다. 또한 이는 45 bp 중, D3 모티프가 KLF4의 결합에 강하게 관여 함을 시사한다. 이 반응에 KLF4에 대한 항체가 첨가되었을 때는 super-shifted 밴드가 관찰되었으나, SP1에 대한 항체가 사용되었을 때는 관찰되지 않았다. 이는 KLF4가 CCSP 프로모터의 45 bp 영역에 결합하여 repressor기능 할 수 있고, D3 모티프가 KLF4의 특이적 결합에 관여 할 수 있음을 시사한다.

• 미생물학회지
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• 제55권3호
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• pp.181-190
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• 2019

대장균 세포분열 조절에 관여하는 DicA 단백질은 $37^{\circ}C$보다 $25^{\circ}C$에서 DNA에 더욱 잘 결합한다. 그러나 DicA 단백질의 온도의존적 DNA 결합에 대한 분자적 원인은 명확하지 않다. 본 연구에서는 DicA 단백질이 어떻게 DNA에 결합하며, 왜 온도 의존적 결합양상을 보이는지 알아보았다. In vivo DNA 결합 분석 결과 RovA나 SlyA와 같은 DicA의 상동성 단백질과는 달리 DicA는 N 말단에 있는 DNA 결합 도메인을 이용하여 20개의 염기쌍으로 이루어진 dicC 조절자 유전자(Oc)에 결합함을 보여주었다. 또한 in vivo 실험에서 DicA는 $37^{\circ}C$ 보다 $25^{\circ}C$에서 DNA에 더 잘 결합하는 것으로 알려진 Cnu 또는 H-NS의 영향을 받지 않고 자체적으로 Oc에서의 온도 의존적 DNA 결합을 보인다. 하지만 정제된 DicA 단백질을 이용한 in vitro binding 실험에서는 온도 의존적 DNA 결합이 관찰되지 않았다. Crude 단백질을 이용한 실험에서 DicA 단백질의 온도 의존적 DNA 결합이 관찰되는 것으로 보아 DicA의 온도 의존적 DNA (Oc) 결합은 crude 단백질내에 존재하는 아직 알려지지 않은 in vivo factor에 의해 일어난다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제53권5호
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• pp.519-529
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• 2002

연구배경 : 급성폐손상의 치료로 시도되는 표면활성물질의 효과는 허탈된 폐포를 재환기시키는 작용 외에 표면 활성물질 자제가 가지고 있는 항염증작용이 중요한 기전으로 생각되고 있다. 본 연구에서는 백서의 급성폐손상 모델을 이용하여 기관 내로 표면활성물질을 투여하였을 때, 기관지폐포세척액의 백혈구수와, 염증매개 사이토카인인 IL-$1{\beta}$ 그리고 IL-6의 농도에 변화가 있는지를 살펴보고, surfactant의 항염증작용이 전사인자인 NF-${\kappa}B$의 활성의 억제를 통하여 이루어지는지 여부를 Electrophoretic mobility shift assay (EMSA) 법으로 확인하였다. 방 법 : 대상동물은 300g 내외의 수컷 백서를 이용하였으며, 대상동물을 각각 6 마리씩 세 군으로 나누었다. 대조군은 기관 내로 생리식염수(3ml/kg)를 30분 간격으로 투여하였다. 나머지 두 군은 기관 내로 내독소(5mg/kg)를 투여하여 급성폐손상을 유발하고, 30 분 후에 표변활성 물질 치료군은 surfactant(30mg/kg)을 그리고 비치료군은 생리식염수(3ml/kg)을 각각 기관 내로 투여하였다. 생리식염수나 내독소를 투여한 24 시간 후에 기관지폐포세척술을 시행하였고, 기관지폐포세척액 내의 백혈구수와 IL-$1{\beta}$ 그리고 IL-6의 농도를 측정하였다. 또한 기관지폐포세척액에서 호중구를 분리하고 핵 단백질을 추출하여 NF-${\kappa}B$의 활성을 EMSA법으로 측정하였다. 결 과 : 대조군, 표면활성물질 치료군, 그리고 비치료군의 기관지폐포세척액의 백혈구 수는 각각 $356{\pm}275{\times}10^3/{\mu}1$, $3,221{\pm}1,914{\times}10^3/{\mu}1$, 그리고 $5,561{\pm}1,757{\times}10^3/{\mu}l$으로 비치료군의 백혈구 수가 가장 높았고, 다음으로 표면활성물질 치료군, 비치료군의 순서였다(p<0.05). 기관지폐포세척액의 IL-$1{\beta}$ 농도는 대조군은 0pg/ml, 표면활성물질 치료군은 $360{\pm}234pg/ml$, 그리고 비치료군은 $2,064{\pm}1,082pg/ml$로 대조군에 비해 표면활성물질 치료군이, 그리고 표면활성물질 치료군에 비해 비치료군의 IL-$1{\beta}$농도가 높았다(p<0.05). 기관지폐포세척액의 IL-6 농도는 대조군, 표면활성물질 치료군, 비치료군에서 각각 $49{\pm}62pg/ml$, $1,754{\pm}1,340pg/ml$, 그리고 $3,621{\pm}567pg/ml$으로 대조군에 비해 표면활성물질 치료군이, 그리고 표면활성물질 치료군에 비해 비치료군의 농도가 높았다(p<0.05). 표면활성물질 치료군과 비치료군 사이에서 호중구의 NF-${\kappa}B$ 활성화에는 차이가 없었다. 결 론 : 이상의 연구로 내독소의 기관 내 투여로 유발한 백서의 급성폐손상에서 기관 내로 투여한 표면활성물질은 기관지폐포세척액의 백혈구수와 염증매개 사이토카인인 IL-$1{\kappa}$ 그리고 IL-6의 농도를 감소시켜 폐포 내의 염증을 감소시켰으며, 표면활성 물질의 항염증작용은 NF-${\kappa}B$의 활성의 억제를 통하여 이루어지지는 않는 것으로 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권5호
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• pp.485-496
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• 2002

연구배경 : Nuclear factor ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$)는 면역기능, 급성기 반응, 세포주기 조절 등 다양한 세포활동을 조절하는 전사인자로서 외부 자극에 의해 세포질에 존재하던 NF-${\kappa}B$가 핵 속으로 이동되어 여러 유전자의 ${\kappa}B$ element에 결합하여 그 유전자의 전사를 가져온다. 최근 들어 암의 발생과 증식 및 전이에 있어 NF-${\kappa}B$의 역할이 주목받고 있다. 즉, 여러 종류의 암세포에서 NF-${\kappa}B$의 과발현 및 지속적인 활성화가 알려져 NF-${\kappa}B$와 암의 발생 및 증식과의 관련성이 제시되고 있고, NF-${\kappa}B$의 항 아포프토시스 기능은 암세포의 생존에서 중요한 역할을 하는 것으로 이해되고 있다. 또한 ICAM-l, VCAM-l 등 세포 부착물질의 발현에 영향을 끼쳐 암 전이와의 관련성도 제시되고 있다. 폐암에서 NF-${\kappa}B$의 역할에 관한 연구는 많지 않은 상태로 폐암 조직 및 폐암 세포주에서 p50과 c-Rel의 과발현이 보고된 바 있다. 그러나 NF-${\kappa}B$의 과발현이 NF-${\kappa}B$의 활성화를 의미하는 것은 아니며 현재까지 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성화 유무에 관한 연구는 없는 실정이다. 방 법 : 본 연구에서는 정상 기관지 세포주와 폐암 세포주에서 기저 상태와 외부 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화를 비교하여 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성도를 평가하였다. 정상 기관지 상피세포로는 BEAS-2B 세포주를 사용하였고 폐암 세포주로는 A549, NCI-H358, NCI-H441, NCI-H522, NCI-H2009, NCI-H460, NCI-H1229, NCI-H1703, NCI-H157, NCI-H187, NCI-H417, NCI-H526 등 12종을 실험에 사용하였다. NF-${\kappa}B$의 활성화는 p65와 p50의 핵내 발현과 electrophoretic mobility shift assay (EMSA)를 이용한 NF-${\kappa}B$ DNA binding activity로 평가하였다. 결 과 : NCI-H358과 NCI-H460 세포를 제외한 모든 폐암 세포주와 BEAS-2B 세포의 기저상태에서 핵 단백질내에 p65와 p50의 발현이 관찰되었다. TNF-$\alpha$로 자극하고 30분이 경과한 후에는 핵 내 p65와 p50의 발현이 증가하였다. NCI-H358과 NCI-H460 세포에서는 기저 상태와 TNF-${\alpha}$ 자극 시 핵 단백질 내의 p65의 발현이 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극했을 때에도 p65의 발현은 증가하지 않았다. 그러나 이 두 세포주에서는 TNF-${\alpha}$로 자극 시 p50보다 분자량이 작은 두 종의 단백질의 발현이 증가되어 p50의 변형된 형태로 생각되었다. 기저 상태에서의 NF-${\kappa}B$의 DNA 결합능은 실험에 사용한 모든 세포주에서 거의 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극 시 유의하게 증가하였다. TNF-${\alpha}$ 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex는 NCI-H358 과 NCI-H460을 제외한 모든 세포주에서는 p50/p65 heterodimer로 확인되었고 NCI-H358과 NCI-H460에서는 변형된 p50/p50 homodimer가 활성화되었다. 결 론 : 이상의 결과로 일부 폐암 세포주에서 외부 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex의 구성에 차이를 보였지만 전체적으로는 정상 기관지 세포주와 비교해 폐암 세포해서 NF-${\kappa}B$ 활성화에 있어 큰 차이가 없었다.

• Molecules and Cells
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• 제37권2호
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• pp.178-186
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• 2014

Differential transcription of the clusterin (CLU) gene yields two CLU isoforms, a nuclear form (nCLU) and a secretory form (sCLU), which play crucial roles in prostate tumorigenesis. Pro-apoptotic nCLU and anti-apoptotic sCLU have opposite effects and are differentially expressed in normal and cancer cells; however, their regulatory mechanisms at the transcriptional level are not yet known. Here, we examined the transcriptional regulation of nCLU in response to hypoxia. We identified three putative hypoxia response elements (HREs) in the human CLU promoter between positions -806 and +51 bp. Using a luciferase reporter, electrophoretic gel mobility shift, and chromatin immunoprecipitation assays, we further showed that hypoxia-inducible factor-$1{\alpha}$ (HIF-$1{\alpha}$) bound directly to these sites and activated transcription. Exposure to the hypoxia-mimetic compound $CoCl_2$, incubation under 1% $O_2$ conditions, or overexpression of HIF-$1{\alpha}$ enhanced nCLU expression and induced apoptosis in human prostate cancer PC3M cells. However, LNCaP prostate cancer cells were resistant to hypoxia-induced cell death. Methylation-specific PCR analysis revealed that the CLU promoter in PC3M cells was not methylated; in contrast, the CLU promoter in LNCap cells was methylated. Co-treatment of LNCaP cells with $CoCl_2$ and a demethylating agent promoted apoptotic cell death through the induction of nCLU. We conclude that nCLU expression is regulated by direct binding of HIF-$1{\alpha}$ to HRE sites and is epigenetically controlled by methylation of its promoter region.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제45권9호
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• pp.1106-1113
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• 2002

목 적: 전사인자 $NF-{\kappa}B$는 스트레스 등으로부터 세포 자멸사를 조절하여 적응을 유지하는 기본적인 분자로 인식되고 있다. 저산소증 상태는 많은 심장병에서 동반되는 병변으로 성장인자 VEGF와 IGF-I는 저산소증 시에 심장을 보호하는 작용을 할 것으로 추측되고 있다. 본 연구에서는 저산소증과 같은 자극으로부터 심장의 보호 기능이 추정된 $NF-{\kappa}B$의 발현과 함께 VEGF와 IGF-I의 발현 연관성을 검토하여 분자 생물학적인 기전을 이해하고자 하였다. 방 법 : 실험동물로 Sprague Dawley rat을 이용하여, 저산소 자극은 8%의 산소와 92% 질소를 hypoxic chamber로 관류시키며 유도하였다. 심장에 대한 저산소증 자극 후 심근세포로부터 측정 인자들과 관련된 핵 내 단백질, 전단백질 그리고 mRNA를 분리하였다. 핵 내의 전사인자는 EMSA로 측정하였으며, VEGF와 IGF-I의 발현은 competitive-PCR, Western hybridization, Northern hybridization으로 확인하였다. 또한 이러한 성장인자의 발현과 관련된 $NF-{\kappa}B$의 기능을 확인하기 위하여 $NF-{\kappa}B$의 핵 내 이동 억제제인 DDTC를 전 처치로 복강 내 주사하여 그에 따른 VEGF 및 IGF-I의 발현 양상을 비교하였다. 결 과 : 저산소 자극 후에 심근 세포 내에 전사인자 $NF-{\kappa}B$, AP-1, NF-ATc의 활성이 증가되었다. VEGF와 IGF-I의 발현도 저산소증 자극 시 증가되었지만, DDTC 전 처치에 의한 $NF-{\kappa}B$의 핵 내 이동 차단 후 이들 인자의 발현은 의의 있게 감소하였다. 결 론 : 전사인자 $NF-{\kappa}B$는 저산소증 상태에서 그 활성이 증가하고 저산소증 상태와 같은 심장에 대한 이상 자극 시 VEGF와 IGF-I의 발현을 증가시켜 심장을 보호하는 것으로 추정된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권5호
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• pp.551-562
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• 2003

연구배경 : NF-${\kappa}B$는 많은 염증 유발성 물질들을 발현시키는데 필요한 전사 인자로서, 염증성 폐질환 발병에 관여한다는 사실이 확인되었다. 이러한 NF-${\kappa}B$의 활성화에는 여러 신호전달 체계가 관여한다는 사실이 밝혀지고 있으며 최근 PI3K/Akt 경로도 NF-${\kappa}B$ 활성화에 관여한다는 연구 결과가 보고되고 있으나, 실험 대상 세포주마다 활성화 기전이 다르고 호흡기 상피세포에 대한 결과도 알려져 있지 않아 호흡기 상피세포에서의 NF-${\kappa}B$ 활성화에 PI3K/Akt 경로가 관여하는지를 밝히기 위하여 본 연구를 시행하게 되었다. 방법 : 인체 기관지 상피세포주인 BEAS-2B와 폐암 세포주인 A549, NCI-H157을 사용하여 Akt 활성화와 $I{\kappa}B{\alpha}$ 분해 여부를 확인하기 위해 western blot을 시행하였다. Wortmannin, LY294002 및 DN-Akt를 이용하여 Akt 경로를 억제하였고, NF-${\kappa}B$ 활성화와 전사 활성을 측정하기 위하여 각각 EMSA와 luciferase assay를 시행하였다. 결과 : BEAS-2B, A549 및 NCI-H157 세포주에 TNF-$\alpha$ 및 insulin을 처리한 경우 Akt 활성화가 유도되었다. Insulin 으로 Akt 경로를 활성화시킨 경우 $I{\kappa}B{\alpha}$ 분해가 일어나지는 않았다. Wortmannin, LY294002 및 DN-Akt 를 이용하여 Akt 경로를 억제한 경우 TNF-$\alpha$에 의한 $I{\kappa}B{\alpha}$ 분해 및 IKK 활성화가 억제되지는 않았으며, NF-${\kappa}B$ 활성화도 억제되지 않았다. Wortmannin을 처리한 경우 TNF-$\alpha$에 의한 NF-${\kappa}B$ 전사 활성이 오히려 증가하는 양상을 보였으나, DN-Akt 이입시킨 경우에는 관찰되지 않았다. 결론 : 인체 호흡기 상피세포에서는 $I{\kappa}B$/NF-${\kappa}B$ 경로의 활성화는 PI3K/Akt 경로와 무관한 것으로 판단된다.