• 센서학회지
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• 제22권3호
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• pp.185-190
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• 2013

We report on direct finding of how the morphology (i.e. filopodia width) of $CD4^+$ T lymphocytes correlates with the size of the quartz nanohohole arrays (QNHAs, 140, 200, 270, and 550 nm in diameter) via scanning electron microscopy (SEM). This research exhibits that the filopodia of $CD4^+$ T-lymphocytes extended on the QNHA substrates were observed to increase in width by increasing the size of QNHA in diameter from 140 to 550 nm. This strong linear response ($R^2$=0.988, n = 6) in filopodia's width of surface-bound $CD4^+$ T-cells with topographical structures of QNHA can be explained by contact guidance between the cells and solid-state substrates. Furthermore, this research suggests that the protruded filopodia of surface-bound T-lymphocytes can be used as a biosensor for sensing the topographical information of the nano-patterned substrates.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권6호
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• pp.2187-2191
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• 2015

Background: Protrusive structures formed by migrating and invading cells are termed lamellipodia, filopodia, invadopodia and podosomes. Lamellipodia and filopodia appear on the leading edges of migrating cells and function to command the direction of the migrating cells. Invadopodia and podosomes are special F-actin-rich matrix-degrading structures that arise on the ventral surface of the cell membrane. Invadopodia are found in a variety of carcinomatous cells including squamous cell carcinoma of head and neck region whereas podosomes are found in normal highly motile cells of mesenchymal and myelomonocytic lineage. Invadopodia-associated protein markers consisted of 129 proteins belonging to different functional classes including WASP, NWASP, cortactin, Src kinase, Arp 2/3 complex, MT1-MMP and F-actin. To date, our current understanding on the role(s) of these regulators of actin dynamics in tumors of the orofacial region indicates that upregulation of these proteins promotes invasion and metastasis in oral squamous cell carcinoma, is associated with poor/worst prognostic outcome in laryngeal cancers, contributes to the persistent growth and metastasis characteristics of salivary gland adenoid cystic carcinoma, is a significant predictor of increased cancer risk in oral mucosal premalignant lesions and enhances local invasiveness in jawbone ameloblastomas.

• 통합자연과학논문집
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• 제9권3호
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• pp.171-176
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• 2016

Rap1 is a key regulator of cell adhesion and migration. Although increasing evidence indicates that the Rap1 signaling pathway is involved in the process of bone remodeling, the mechanism by which Rap1 regulates osteoblastic differentiation and cell adhesion remains unknown. Here, we investigated the morphological characteristics and osteoblastic differentiation of cells expressing constitutively activated form of Rap1A (Rap1ACA) or Rap1 GTPase activating protein Rap1GAP and found that activated Rap1 induces osteoblastic differentiation and cell adhesion as well as cell spreading. When osteoblastic differentiation was induced, Rap1ACA cells showed considerably higher levels of calcium deposits than the wild-type and Rap1GAP-overexpressing cells did. Rap1ACA cells showed increased spreading and size, as well as strong cell adhesion and significantly decreased growth rates. F-actin staining using phalloidin revealed several thin thread-like filopodia around the protrusions in Rap1ACA cells, which possibly contribute to the increased cell adhesion.

• Nutrition Research and Practice
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• 제17권5호
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• pp.844-854
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• 2023

BACKGROUND/OBJECTIVES: Fucoidan, a polysaccharide content in brown algae, has been reported to inhibit the growth of cancer cells. The present study aimed to investigate the suppression effects of fucoidan on A549 non-small cell lung cancer cells migration. MATERIALS/METHODS: The anti-migratory activity of fucoidan in A549 cells was examined by wound healing assay and phalloidin-rhodamine staining in response to fucoidan (0-100 ㎍/mL) treatment for 48 h. Western blot analysis was performed to clarify the protein expressions relevant to migratory activity. RESULTS: Fucoidan (25-100 ㎍/mL) significantly suppressed A549 cells migration together with reduced the intensity of phalloidin-rhodamine which detect filopodia and lamellipodia protrusions at 48 h of treatment. The protein expression indicated that fucoidan significantly suppressed the phosphorylation of focal adhesion kinase (FAK), Src, and extracellular signal-related kinase (ERK). In addition, the phosphorylation of p38 in A549 cells was found to be increased. CONCLUSIONS: Our data conclude that fucoidan exhibits anti-migratory activities against lung cancer A549 cells mediated by inhibiting ERK1/2 and FAK-Src pathway.

• 생명과학회지
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• 제23권8호
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• pp.1050-1056
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• 2013

Streptococcus pneumoniae는 전 세계적으로 급성 호흡기 질환 높은 사망률 나타내며, 정상인의 비인후부에 존재하여 호흡기 감염을 통해 폐렴, 수막염, 중이염, 패혈증, 복막염, 골수염 등을 일으킨다. 그러나 S. pneumoniae가 폐 조직에 침입하는 분자적 메커니즘과 혈류를 통한 침입은 많은 연구에도 불구하고 아직 명확하게 알려지지 않았다. 그러므로 본 실험에서는 S. pneumoniae D39의 감염 및 침입에 대한 분자 메카니즘을 알고자 사람의 폐암상피 세포 유래 A549 세포를 이용하여 감염 후 시간의 경과에 따라 변화되는 A549 세포의 모양을 관찰하였으며, 또한 숙주세포의 단백질 패턴 변화를 조사하였다. 일부 A549 세포는 감염 후 2 시간부터 세포의 모양이 둥근형태로 변화된 것으로 관찰되었으며, 감염 3 시간째에는 세포의 모양이 둥글며 filopodia가 아주 잘 발달하였다. 감염 4 시간에 도달하게 되면 거의 모든 A549 세포가 둥글며 잘 발달된 filopodia를 형성하였다. 감염 후 각 시간 별 A549 세포의 총 단백질들을 추출하여 시간의 경과에 따라 특이적으로 양 적인 변화를 나타내는 단백질을 MALDI-TOF 분석법을 사용하여 동정하였다. Streptococcus pneumoniae D39 감염 후 시간에 따라 변화하는 단백질 중 대다수가 특이하게도 molecular chaperone에 속하는 단백질들이었다. 대표적인 cytosol chaperone인 Hsp90과 Hsp70의 경우 감소하는 패턴을 나타낸 반면에 endoplasmic reticulum (ER)에 존재하는 chaperone인 Grp94와 Grp78 (BiP)은 감염 후 점차 증가하는 패턴을 나타내었다. ER chaperone인 Grp94와 Grp78의 증가는 ER stress signaling pathway와 관련 있는 것으로 알려져 있어, S. pneumoniae D39의 감염에 의한 이들 단백질의 변화 패턴을 ER stress를 유발 시켰을 때와 비교하였다. Tunicamycin 또는 thapsigargin으로 처리하여 ER stress를 유발시킨 A549 세포의 형태는 변화하지 않았으며 흡착세포의 형태를 유지하였다. 그러나 Western blot을 통한 molecular chaperone의 분석 결과는 S. pneumoniae D39 감염의 경우와 일치하였다. 본 연구에서 얻은 결과는 S. pneumoniae D39의 감염은 A549 세포의 형태적 변화를 유발하며 또한 molecular chaperone 증가와 감소를 유발한다는 것을 보여주며, 특이적으로 Grp94와 Grp78이 증가되는 것으로 보아 S. pneumoniae D39 감염은 A549 세포 내 ER stress를 유발한다고 생각된다.

• 대한화장품학회지
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• 제50권2호
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• pp.111-118
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• 2024

각질형성세포의 증식과 이동에 의한 상피화 과정은 빠른 상처 치유에 중요하다. 스트레스 호르몬인 코티솔의 증가는 세포 증식과 이동을 억제하여 치유 과정을 늦추는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 뛰어난 상처치유 효능으로 알려진 병풀과 항스트레스성 식물로 알려진 로즈마리와의 복합물을 통해 코티솔에 의해서 지연된 상처치유를 촉진할 수 있는 원료를 개발하고자 한다. 항스트레스성 식물인 로즈마리 잎 추출물은 코티솔의 생산에 관여하는 효소인 11β-HSD1의 활성을 억제함을 확인하였다. 병풀과 로즈마리 잎 추출 혼합물(AlfaCalm)은 병풀 추출물보다 코티솔에 의해 지연된 각질형성세포의 이동을 우수하게 촉진시켰다. AlfaCalm는 actin skeleton의 이완에 중요한 인자인 CDC42 발현과 필로포디아(filopodia)를 증가시켰다. 이 결과를 통해, AlfaCalm이 스트레스 상황에서 상처를 효과적으로 치료하는 소재로 활용될 수 있음을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.875-880
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• 2016

진핵세포의 원형질막은 외부환경으로부터 세포를 격리하는 물리적인 장벽뿐만 아니라, 선택적 물질수송, 신호전달등 중요한 기능을 수행한다. 원형질막의 세포질쪽 지질층은 주로 Phosphatidylethanolamine (PE), Phosphatidylserine (PS), Phosphatidylinositides (PIs) 등의 인지질로 구성되어 있는데, 다양한 단백질들이 이들과 직접 결합하거나 이들의 성질을 이용해 원형질막으로 위치된다. 본 연구에서는 원형질막의 안쪽 지질층에 존재하는 특정 인지질과 결합하여, 원형질막에 위치되는 단백질을 과발현시켰을 때 나타나는 세포의 모양변화를 분석하였다. 이를 위해 PS와 PI등과의 선택적 결합으로 원형질막에 위치하는 단백질들과 소수성 또는 정전기적 상호작용으로 원형질막으로 위치되는 단백질들을 HEK293T세포에 과발현시켜 보았다. 그 결과, 대조군으로 사용한 EGFP 단백질과 PI4P에 선택적으로 결합하는 EGFP-P4M-SidM단백질의 발현은 세포의 모양변화를 유도하지 않았다. 반면, PI(4,5)P₂에 결합하는 EGFP-PLCδ1(PH), PI(3,4,5)P₃에 결합하는 EGFP-AKT1(PH), PI4P와 PI(4,5)P₂에 결합하는 OSH2(PH)x2-EGFP의 발현은 세포의 크기가 줄어드는 수축현상이 일어나면서, Lamilapodia나 Filopodia가 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 반면에, PS결합을 통해 원형질막에 위치되는 Lact-C2-EGFP과 소수성결합에 의해 원형질막에 위치되는 ApPDE4 long-form인 L(N20)-EGFP이나, 정전기적인 결합을 통해 원형질막으로 위치되는 ApPDE4 short-form인 S(N-UCR1-2)-EGFP단백질의 경우는 세포의 크기가 줄어드는 수축현상은 일어나지만 Lamilapodia나 Filopodia와 같은 모양변화는 나타나지 않는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해, 특정 인지질에 결합하여 원형질막에 위치되는 단백질들이 각각의 인지질 결합 특성에 따라 분류 가능한 세포의 모양변화가 일어남을 확인할 수 있었다.

• BMB Reports
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• 제56권2호
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• pp.65-70
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• 2023

Prominin-1 (PROM1), also called CD133, is a penta-span transmembrane protein that is localized in membrane protrusions, such as microvilli and filopodia. It is known to be expressed in cancer stem cells and various progenitor cells of bone marrow, liver, kidney, and intestine. Accumulating evidence has revealed that PROM1 has multiple functions in various organs, such as eye, tooth, peripheral nerve, and liver, associating with various molecular protein partners. PROM1 regulates PKA-induced gluconeogenesis, TGFβ-induced fibrosis, and IL-6-induced regeneration in the liver, associating with Radixin, SMAD7, and GP130, respectively. In addition, PROM1 is necessary to maintain cancer stem cell properties by activating PI3K and β-Catenin. PROM1-deficienct mice also show distinct phenotypes in eyes, brain, peripheral nerves, and tooth. Here, we discuss recent findings of PROM1-mediated signal transduction.

• 생명과학회지
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• 제21권10호
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• pp.1401-1406
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• 2011

면역세포는 외부 병원체 감염, 자연적 순환에 대하여 형태변화를 수반한다. T세포는 염증, 면역 감시, 이동, 그리고 혈관통과를 위해 uropod, filopodia, lamellipodia, 및 microvilli를 생산한다. 짧고 손가락 처럼 생긴 microvilli는 순환하고 있는 포유동물 면역세포 표면을 덮고 있다. 단핵세포와 호중구의 세포표면은 많이 다른데 membrane ruffle을 함유하고 있다. 본 연구는, T세포의 microvilli에 대하여 actin cytoskeleton과의 연관성에 대하여 탐구하였다. Actin 파괴자인 cytochalasin D 처리 후 SEM관찰을 통해서, Jurkat T세포의 microvilli를 보면 빠르게 사라지는 것을 알 수 있었다. 이와는 대조적으로 RhoA의 activator인 PMA는 LIMK와 cofilin 신호 전달을 통해서 microvilli 두께가 확장되는 것을 관찰 하였다. 또한, cytochalasin D 처리는 EL4 T세포의 극성을 사라지게 하는 것으로 보아 F-actin은 T세포의 극성 유지에도 영향을 미친다. 이상의 결과는 Actin cytoskeleton은 T세포에서 microvilli와 극성 유지에 관여하고 있는 것을 제시한다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2004년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.141-146
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• 2004

SPIN90 was identified to farm molecular complex with $\betaPIX$, WASP and Nck. This complex shows that SPIN90 interacts with Nck in a manner dependent upon cell adhesion to extracellular matrix, but $SPIN90{\cdot}{\beta}PIX{\cdot}WASP$ complex was stable even in suspended cells. This suggests that SPIN90 serves as an adaptor molecule to recruit other proteins to Nck at focal adhesions. SPIN90 was phosphorylated by ERK1, which was, itself, activated by cell adhesion and platelet-derived growth factor. Such phosphorylation of SPIN90 likely promotes the interaction of the $SPIN90{\cdot}{\beta}PIX{\cdot}WASP$ complex and Nck. It thus appears that the interaction of the $SPIN90{\cdot}{\beta}PIX{\cdot}WASP$ complex with Nck is crucial for stable cell adhesion and can be dynamically modulated by SPIN90 phosphorylation that is dependent on cell adhesion and ERX activation. SPIN90 directly binds syndapin I, syndapin isoform II-1 and II-s via its PRD region in vitro, in vivo and also associates with endocytosis core components such as clathrin and dynamin. In neuron and fibroblast, SPIN90 colocalizes with syndapins as puntate form, consistent with a role for SPIN90 in clathrin-mediated endocytosis pathway. Overexpression of SPIN90 N-term inhibits receptor-mediated endocytosis. Interestingly, SPIN90 PRD, binding interface of syndapin, significantly blocks internalization of transferrin, demonstrating SPIN90 involvement in endocytosis in vivo by interacting syndapin. Depletion of endogenous SPIN90 by introducing $\alpha-SPIN90$ also blocks receptor-mediated endocytosis. Actin polymerization could generate farce facilitating the pinch-out event in endocytosis, detach newly formed endocytic vesicle from the plasma membrane or push out them via the cytosol on actin tails. Here we found that SPIN90 localizes to high actin turn over cortical area, actin-membrane interface and membrane ruffle in PDGF treated cells. Overexpression of SPIN90 has an effect on cortical actin rearrangement as filopodia induction and it is mediated by the Arp2/3 complex at cell periphery. Consistent with a role in actin organization, CFP-SPIN90 present in actin comet tail generated by PIP5 $kinase\gamma$ overexpression. Therefore this study suggests that SPIN90 is functional linker between endocytosis and actin cytoskeleton.