Kim, Hyun-Jeong;Jung, Ji-In;Kim, Young-Kyung;Lee, Jae-Seon;Yoon, Young-Wook;Kim, June-Sun
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제14권3호
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pp.157-161
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2010
Heat shock proteins (HSPs) are specifically induced by various forms of stress. Hsp70.1, a member of the hsp70 family is known to play an important role in cytoprotection from stressful insults. However, the functional role of Hsp70 in motor function after spinal cord injury (SCI) is still unclear. To study the role of hsp70.1 in motor recovery following SCI, we assessed locomotor function in hsp70.1 knockout (KO) mice and their wild-type (WT) mice via the Basso, Beattie and Bresnahan (BBB) locomotor rating scale, before and after spinal hemisection at T13 level. We also examined lesion size in the spinal cord using Luxol fast blue/cresyl violet staining. One day after injury, KO and WT mice showed no significant difference in the motor function due to complete paralysis following spinal hemisection. However, when it compared to WT mice, KO mice had significantly delayed and decreased functional outcomes from 4 days up to 21 days after SCI. KO mice also showed significantly greater lesion size in the spinal cord than WT mice showed at 21 days after spinal hemisection. These results suggest that Hsp70 has a protective effect against traumatic SCI and the manipulation of the hsp70.1 gene may help improve the recovery of motor function, thereby enhancing neuroprotection after SCI.
이 논문의 목적은 C-E System 80+ 원자로에서의 직접용기주입 설계를 가압 열 충격의 견지에서 평가하는 것이다. 영의 출력에서의 주증기관 파단과 0.05 ft$^2$면적의 소형파단 냉각재상실사고가 가능성있는 가압열충격 사고로 선정되었다. 원자로 다운카머 영역에서의 유체 성층효과를 예측하기 위하여 주증기관 파단사고에 대하여는 COMMIX-IB 전산코드를, 그리고 0.05 ft$^2$소형파단 냉각재상실사고에 대하여는 REMIX 전산코드를 사용하여 유체혼합해석이 수행되었다. 압력과 온도의 과도변화를 받는 원자로용기 벽내의 응력분포는 두 사고에 대하여 OCA-P전산코드를 사용하여 계산되었다. 해석결과, 붕괴열의 고려가 없는 소형파단 냉각재 상실사고의 경우 용기내 균열발생의 가능성이 있으나 붕괴열을 고려하면 용기의 수명기간중 균열발생의 가능성은 없다.
Objectives: The extent of bone formation that occurs at the interface of metallic implants and bone is determined by the number and activity of osteoblastic cells. Stress proteins may be contributing determinants of cell viability in altered environments. Hsp27 is a small Mr hsp which is known as a molecular chaperone. Methods: To better understand how heat shock protein 27 contributes to endosseous implant - associated metal ions affects on osteoblastic cell viability, the effect of chromium and titanium ions were compared to effects of cadmium ions in the ROS17/2.8 osteoblastic cell line. Results: ROS17/2.8 osteoblastic cell line demonstrated ion - specific reductions in growth; reductions were significantly greater for cadmium than for chromium or titanium. Chromium impaired growth of cultures without altering cell viability measured using the MTT assay. A stable transformed cell line expressing additional hsp27(clone "A7") was resistant to the toxic effects of titanium and partially protected from cadmium toxicity. Conclusions: A role for hsp27 in protection of osteoblastic cells from metal ion toxicity is supported by the chromium - induced elevations in hsp27 abundance and the behavior of the A7 cell line in response to metal ions in culture. Similar biochemical responses to altered cellular environments may contribute to the fate of tissues adjacent to select metallic implants.
본 연구에서 L. crispatus KLB46을 저온 전처리함으로서 제제화 과정에 받게 되는 얼림과 녹임, 건조 스트레스뿐만 아니라, 여러 다른 환경 스트레스에 대한 내성이 증진된다는 것을 확인하였다. 그리고 내성 증진에 신규 단백질 합성이 필요함을 확인하였으며 나아가, 저온 충격 유전자 (csp)를 확인하였다. 따라서 이 균주를 제제화 하기 위한 방법으로 저온 전처리를 이용할 경우 생균력 유지에 큰 효과를 얻을 수 있다고 사료된다.
The objective of this study was to assess the developmental potential in vitro produced embryos frozen-thawed with the various containers, and also examined expression and localization of heat shock protein 70 at these embryos. For the vitrification, 2-cell, 8-cell and blastocyst stage embryos produced by in vitro fertilization (IVF) and nuclear transfer (NT) were exposed the ethylene glycol 5.5 M freezing solution (EC 5.5) for 30 sec, loaded on each containers such EM grid, straw and cryo-loop, and then immediately plunged into liquid nitrogen. Thawed embryos were serially diluted in sucrose solution, each for 1 min. and cultured in CRI-aa medium. Survival rates of the vitrification production were assessed by re-expanded, hatched blastocysts. There were no differences in the survival rates of IVF using EM grid and cryo-loop. However, survival rates by straw were relatively lower than other containers. The use of cryo-loop resulted in only survival of nuclear transferred embryos (43.7%). Also, there embryos after IVF or NT were analysed by semi-quantitive reverse transcription-polymerase chain reaction (RT- PCR) methods for hsp 70 mRNA expression. Results revealed the expression of hsp 70 mRNh were higher thawed embryos than control embryos. Immunocytochemistry used to localize the hsp 70 protein in embryos. Two and 8-cell embryos derived under control condition was evenly distributed in the cytoplasm but appeared as aggregates in some frozen-thawed embryos. However, in the control, blastocysts displayed aggregate signal while Hsp70 in frozen-thawed blastocysts appeared to be more uniform In distribution. Therefore, this result suggests that the exploiting Hsp 70 in the early embryos may be role for protection of stress condition for increase viability of embryos within IVF, NT and there frozen-thawed embryos.
Chironomous is aquatic insect belonging to order Diptera, family Chironomidae. Their larval stage can be found mainly in aquatic benthic environment, hence good model organism to study environmental toxicology assessments and consider as useful bio indicators of contamination of the aquatic environment. In this study, Chironomus Heat Shock Proteins, Cytochrome 450, Glutathione S-transferase, Serine-type endopeptidase gene expressions were compared between polluted field areas (Chironomus plumosus) and under laboratory conditions (Chironomus riparious) to investigate molecular indicators for environmental contaminant stress assessment. Heavy metal (Al, Fe, Mn, Cu, Cr, Zn, Se, Pb, As, Cd) concentrations in sediments collected from three study areas exceeded the reference values. Moreover, HSPs, CYP450 and GST gene expression except SP for C. plumosus showed higher expression than C. riparious gene expression. Similar gene expression pattern was observed in C. riparious that exposed environment waters up to 96 h when compared to C. plumosus exposed to waters that grown in lab conditions. In summary, this comparative gene expression analysis in Chironomous between field and laboratory condition gave useful information to select candidate molecular indicators in heavy metal contaminations in the environment.
곤충은 변온동물로 육지생태계에서 주로 서식하면서, 식물의 생체량 조절, 종다양성 유지에 중요한 역할을 한다. 주변온도는 변온동물인 곤충의 생리적 반응속도, 뿐만 아니라 생존과 분포를 결정하며, 기후변화에 영향을 준다. 본 연구는 높은 온도에서 곤충의 적응성에 관련있는 유전자를 전사체를 이용하여 동정하였다. 고온에서 사육된 배추좀나방 유충의 지방체로부터 차세대 염기서열 분석법을 이용하여 전사체를 확보하였다. 대사중심인 지방체에서 구조단백질, 열충격단백질, 항산화단백질, 해독효소 들이 동정되었다. 이들 중에서 표피단백질(표피단백질, 키틴합성효소, 엑틴, 카이틴 합성), 스트레스관련단백질(시토크롬 P450), 열충격단백질, 한산화단백질은 발현이 증가되었으나, glutathione S transferase 발현은 오히려 감소되었다. 이상의 결과는 기후변화의 주요인인 온난화에 대한 해충의 생리적 대응과 온도적응을 이해하는데 필요한 기초자료를 제시한다.
We published that bacterial heme was over-produced in a recombinant Corynebacterium glutamicum expressing 5-aminolevulinic acid synthase ($hemA^+$) under control of a constitutive promoter ($P_{180}$) and the heme-producing C. glutamicum had commercial potentials; as an iron feed additive for swine and as a preservative for lactic acid bacteria. To enhance the heme production, the $hemA^+$ gene was expressed under controls of various promoters in the recombinant C. glutamicum. The $hemA^+$ expression by $P_{gapA}$ (a constitutive glycolytic promoter of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) led 75% increase of heme production while the expression by $P_{H36}$ (a constitutive, very strong synthetic promoter) resulted in 50% decrease compared with the control ($hemA^+$ expression by $P_{180}$ constitutive promoter). The $hemA^+$ expression by a late log-phase activating $P_{sod}$ (an oxidative-stress responding promoter of superoxide dismutase) led 50% greater heme production than the control. The $hemA^+$ expression led by a heat-shock responding chaperone promoter ($P_{dnaK}$) resulted in 121% increase of heme production at the optimized heat-shock conditions. The promoter strength and induction phase are discussed based on the results for the heme production at an industrial scale.
Heat shock protein (HSP)은 외부적인 자극에 반응하여 세포를 보호하는 역할을 한다. 또한 HSP90은 혈관질환에서 처럼 세포가 사멸되거나 손상을 입는 경우 세포 밖으로 유리된다. 그러나 지금까지 세포 밖 HSP90이 혈관평활근세포에 어떠한 영향을 주는지에 대한 연구는 미약하다. 따라서 본 연구는 혈관평활근세포에서 HSP90이 CXCL10 발현에 대한 영향과 그 기전을 규명하였다. HSP90에 노출된 혈관평활근세포에서 CXCL10 transcript가 증가하고, CXCL10 단백질의 분비가 증가되었다. HSP90에 의한 CXCL10 분비는 Toll-like receptor (TLR)-2/-4 억제제인 1-palmitoyl-2-arachidonosyl-sn-phosphatidylcholine (OxPAPC)과 NADPH oxidase 억제제인 diphenyleneiodium 그리고 Akt 경로를 억제하는 LY294002와 Akti IV에 의하여 크게 감소되었다. 또한 TLR-4의 dimerization을 저해하는 curcumin 역시 HSP90에 의한 CXCL10의 분비를 억제하였다. 전사인자인 nuclear factor kappa B(NF-${\kappa}$B)의 생물학적 억제제인 inhibitory kappa B (I${\kappa}$B)와 NF-${\kappa}$B 억제작용이 있는 rasveratrol은 HSP90에 의한 CXCL10 분비를 억제하였다. 이러한 결과는 혈관평활근세포에서 HSP90에 의한 CXCL10의 발현에 TLR-4와 Akt 및 NF-${\kappa}$B가 관여함을 의미한다.
Heat shock protein 70 (HSP70)은 다양한 질병상태와 치명적인 열 손상에서 세포 및 조직을 보호하는데 중요한 역할을 하며, 또한 외부의 stress로부터 세포내 단백질의 파괴와 변화를 감소시키는 단백질로 알려져 있다. 본 연구에서는 오랜 기간 동안 조혈기관의 치료제로 콩팥에서도 세포보호효과가 있는 것으로 알려진 Erythropoietin(EPO)을 투여하여 콩팥내의 HSP70의 발현변화를 세포수준에서 관찰하고자 하였다. Sprague-Dawley계 흰쥐를 사용하여 전자현미경적 면역조직화학법으로 rHuEPO투여군과 대조군에서 HSP70의 발현변화를 관찰하였다. 대조군에서 HSP70은 콩팥의 바깥수질과 속수질에서 관찰되었으며, 특히 속수질에서 강하게 발현되었고 그 부위는 속수질집합관세포와 헨레고리의 내림가는 부분이었다. EPO 투여군에서는 속수질과 바깥수질의 내림가는 부분에서는 발현변화가 관찰되지 않았으나, 바깥수질의 집합관 세포에서 발현이 급격히 증가함을 관찰되었다. 특히 대조군에서의 핵주변부위뿐 아니라 세포내 핵상부분을 비롯한 세포막주변부위에도 강한 면역 염색성을 나타내었다. 이러한 결과는 콩팥의 바깥수질에서 stress성 단백질인 HSP70의 조절기전이 EPO에 의해 매개됨을 보여주면, 세포 stress및 질병상태에서도 이러한 기전이 작용할 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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