• 제목/요약/키워드: insulin-like growth factor-1

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Identification of Functional and In silico Positional Differentially Expressed Genes in the Livers of High- and Low-marbled Hanwoo Steers

  • Lee, Seung-Hwan;Park, Eung-Woo;Cho, Yong-Min;Yoon, Duhak;Park, Jun-Hyung;Hong, Seong-Koo;Im, Seok-Ki;Thompson, J.M.;Oh, Sung-Jong
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권9호
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    • pp.1334-1341
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    • 2007
  • This study identified hepatic differentially expressed genes (DEGs) affecting the marbling of muscle. Most dietary nutrients bypass the liver and produce plasma lipoproteins. These plasma lipoproteins transport free fatty acids to the target tissue, adipose tissue and muscle. We examined hepatic genes differentially expressed in a differential-display reverse transcription-polymerase chain reaction (ddRT-PCR) analysis comparing high- and low-marbled Hanwoo steers. Using 60 arbitrary primers, we found 13 candidate genes that were upregulated and five candidate genes that were downregulated in the livers of high-marbled Hanwoo steers compared to low-marbled individuals. A BLAST search for the 18 DEGs revealed that 14 were well characterized, while four were not annotated. We examined four DEGs: ATP synthase F0, complement component CD, insulin-like growth factor binding protein-3 (IGFBP3) and phosphatidylethanolamine binding protein (PEBP). Of these, only two genes (complement component CD and IGFBP3) were differentially expressed at p<0.05 between the livers of high- and low-marbled individuals. The mean mRNA levels of the PEBP and ATP synthase F0 genes did not differ significantly between the livers of high- and low-marbled individuals. Moreover, these DEGs showed very high inter-individual variation in expression. These informative DEGs were assigned to the bovine chromosome in a BLAST search of MS marker subsets and the bovine genome sequence. Genes related to energy metabolism (ATP synthase F0, ketohexokinase, electron-transfer flavoprotein-ubiquinone oxidoreductase and NADH hydrogenase) were assigned to BTA 1, 11, 17, and 22, respectively. Syntaxin, IGFBP3, decorin, the bax inhibitor gene and the PEBP gene were assigned to BTA 3, 4, 5, 5, and 17, respectively. In this study, the in silico physical maps provided information on the specific location of candidate genes associated with economic traits in cattle.

골프 숙련도에 따른 아이언 샷 연습량이 혈중 근손상 지표와 피로물질 농도에 미치는 영향 (Effects of Iron Shot Practice Volume Based on Golf Skill Level on the Indices of Muscle Damage and Fatigue in Blood)

  • 서아람;백일영;서상훈;진화은;김영일;조수영;곽이섭;우진희
    • 생명과학회지
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    • 제17권7호통권87호
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    • pp.956-963
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 골프 숙련도에 따른 아이언 샷 연습량이 혈중 근 손상 지표물질과 피로물질 농도 변화에 미치는 영향을 분석하는데 있었으며, 남자골프선수 24명을 대상으로 초급(8명), 중급(8명), 고급(8명)으로 나누어 각각 다른 연습량(100,200, 300타)으로 연습하는 동안 채혈시기별로 혈중근손상 지표물질인 CK(creatine kinase), LDH(lactate dehydrogenaset-혈중 피로물질인 무기인산, 젖산, 암모니아, 그리고 IGF- I (insulin like growth factor-I)과 크레아티닌의 수준차이를 비교하였다. 그 결과, 운동하는 동안 피로물질과 근손상 지표, 크레아티닌은 숙련도가 높을수록 낮은 수준을 보였으며, 연습량이 증가됨에 따라 높은 수준을 나타내었다. 회복시 피로물질과 크레아티닌은 운동종료 후 빠르게 회복되었으나, 근손상 지표, 특히 CK는 24시간이 지난 후에도 회복되지 못한 결과를 보였다. 따라서, 골프연습도 격렬한 운동과 마찬가지로 근손상과 상해를 예방하기 위해서는 개인의 숙련도와 연습량에 따라 차별화된 훈련과 회복방법을 고려해야 할 것으로 사료된다.

Identification and validation of putative biomarkers by in silico analysis, mRNA expression and oxidative stress indicators for negative energy balance in buffaloes during transition period

  • Savleen Kour;Neelesh Sharma;Praveen Kumar Guttula;Mukesh Kumar Gupta;Marcos Veiga dos Santos;Goran Bacic;Nino Macesic;Anand Kumar Pathak;Young-Ok Son
    • Animal Bioscience
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    • 제37권3호
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    • pp.522-535
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    • 2024
  • Objective: Transition period is considered from 3 weeks prepartum to 3 weeks postpartum, characterized with dramatic events (endocrine, metabolic, and physiological) leading to occurrence of production diseases (negative energy balance/ketosis, milk fever etc). The objectives of our study were to analyze the periodic concentration of serum beta-hydroxy butyric acid (BHBA), glucose and oxidative markers along with identification, and validation of the putative markers of negative energy balance in buffaloes using in-silico and quantitative real time-polymerase chain reaction (qRT-PCR) assay. Methods: Out of 20 potential markers of ketosis identified by in-silico analysis, two were selected and analyzed by qRT-PCR technique (upregulated; acetyl serotonin o-methyl transferase like and down regulated; guanylate cyclase activator 1B). Additional two sets of genes (carnitine palmotyl transferase A; upregulated and Insulin growth factor; downregulated) that have a role of hepatic fatty acid oxidation to maintain energy demands via gluconeogenesis were also validated. Extracted cDNA (complementary deoxyribonucleic acid) from the blood of the buffaloes were used for validation of selected genes via qRTPCR. Concentrations of BHBA, glucose and oxidative stress markers were identified with their respective optimized protocols. Results: The analysis of qRT-PCR gave similar trends as shown by in-silico analysis throughout the transition period. Significant changes (p<0.05) in the levels of BHBA, glucose and oxidative stress markers throughout this period were observed. This study provides validation from in-silico and qRT-PCR assays for potential markers to be used for earliest diagnosis of negative energy balance in buffaloes. Conclusion: Apart from conventional diagnostic methods, this study improves the understanding of putative biomarkers at the molecular level which helps to unfold their role in normal immune function, fat synthesis/metabolism and oxidative stress pathways. Therefore, provides an opportunity to discover more accurate and sensitive diagnostic aids.

혈관내피세포 채취의 원천으로 인간 지방조직의 활용 (Use of Human Adipose Tissue as a Source of Endothelial Cells)

  • 박봉욱;하영술;김진현;조희영;정명희;김덕룡;김욱규;김종렬;장중희;변준호
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제32권4호
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    • pp.299-305
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    • 2010
  • Purpose: Adipose tissue is located beneath the skin, around internal organs, and in the bone marrow in humans. Its main role is to store energy in the form of fat, although it also cushions and insulates the body. Adipose tissue also has the ability to dynamically expand and shrink throughout the life of an adult. Recently, it has been shown that adipose tissue contains a population of adult multipotent mesenchymal stem cells and endothelial progenitor cells that, in cell culture conditions, have extensive proliferative capacity and are able to differentiate into several lineages, including, osteogenic, chondrogenic, endothelial cells, and myogenic lineages. Materials and Methods: This study focused on endothelial cell culture from the adipose tissue. Adipose tissues were harvested from buccal fat pad during bilateral sagittal split ramus osteotomy for surgical correction of mandibular prognathism. The tissues were treated with 0.075% type I collagenase. The samples were neutralized with DMEM/and centrifuged for 10 min at 2,400 rpm. The pellet was treated with 3 volume of RBC lysis buffer and filtered through a 100 ${\mu}m$ nylon cell strainer. The filtered cells were centrifuged for 10 min at 2,400 rpm. The cells were further cultured in the endothelial cell culture medium (EGM-2, Cambrex, Walkersville, Md., USA) supplemented with 10% fetal bovine serum, human EGF, human VEGF, human insulin-like growth factor-1, human FGF-$\beta$, heparin, ascorbic acid and hydrocortisone at a density of $1{\times}10^5$ cells/well in a 24-well plate. Low positivity of endothelial cell markers, such as CD31 and CD146, was observed during early passage of cells. Results: Increase of CD146 positivity was observed in passage 5 to 7 adipose tissue-derived cells. However, CD44, representative mesenchymal stem cell marker, was also strongly expressed. CD146 sorted adipose tissue-derived cells was cultured using immuno-magnetic beads. Magnetic labeling with 100 ${\mu}l$ microbeads per 108 cells was performed for 30 minutes at $4^{\circ}C$ a using CD146 direct cell isolation kit. Magnetic separation was carried out and a separator under a biological hood. Aliquous of CD146+ sorted cells were evaluated for purity by flow cytometry. Sorted cells were 96.04% positivity for CD146. And then tube formation was examined. These CD146 sorted adipose tissue-derived cells formed tube-like structures on Matrigel. Conclusion: These results suggest that adipose tissue-derived cells are endothelial cells. With the fabrication of the vascularized scaffold construct, novel approaches could be developed to enhance the engineered scaffold by the addition of adipose tissue-derived endothelial cells and periosteal-derived osteoblastic cells to promote bone growth.

규칙적인 운동과 L-arginine의 섭취가 고지방식이 유도 비만 노화생쥐의 복부지방량, GH/IGF-1 axis 및 혈관염증지표에 미치는 영향 (Effects of Regular Exercise and L-Arginine Intake on Abdominal Fat, GH/IGF-1 Axis, and Circulating Inflammatory Markers in the High Fat Diet-Induced Obese Aged Rat)

  • 박석;성기운;이진;이천호;이영준;유영준;박경실;민병진;신용업;김정석;정훈
    • 생명과학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.516-523
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    • 2012
  • 본 연구는 비만과 노화가 동시에 유발된 흰쥐에서 12주간의 트레드밀 운동과 L-arginine의 투여가 복부지방량, GH, IGF-I, somatostatin, fibrinogen, PAI-1에 미치는 영향을 관찰하고 이를 개선하는데 더욱 효과적인 방법을 제시하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 단독 처치 군과 복합 처치 군으로 나누어 실험하여 그 효과를 비교, 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 복부지방량은 통제집단에 비해 모든 집단에서 유의하게 감소하였다($p$<0.01). 2. AG+EX, AG+LA+EX집단에서 통제집단에 비해 GH의 혈중 농도가 유의하게 높게 나타났다($p$<0.1). 3. AG+EX, AG+LA+EX집단에서 통제집단에 비해 IGF-I의 혈중 농도가 유의하게 증가하였다($p$<0.01).

미역부산물의 첨가가 홀스타인 비유우의 비유성적과 내분비생리에 미치는 영향 (Effect of Brown Seaweed Waste Supplementation on Lactational Performance and Endocrine Physiology in Holstein Lactating Cows)

  • 이홍구;홍중산;이철호;허성웅;김훈;김명국;이현준;최낙진;고태송;최윤재
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제47권4호
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    • pp.573-582
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    • 2005
  • 본 시험은 미역분말의 첨가가 홀스타인 젖소의 유생산과 내분비계에 미치는 영향을 규명하기 위하여 실시하였다. 기초사료에 미역분말을 1일 두당 800g 수준으로 급여하여 대조구와 비교하였다. 사료건물섭취량은 처리에 의한 영향을 받지 않았고 비유말기 산유량은 대조구에 비해 일일 6.25kg 이나 많게 유의하게 증가하였다(p<0.05). 하지만 유성분은 처리구간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. 대조구의 체세포수는 유동적이었지만 처리구의 체세포수는 시험 종료 시 $10^5$개/ml로 시험개시에 비해 무려 53.77%의 감소효과를 보여 탁월한 체세포 감소효과를 나타내었다. 미역분말의 첨가가 혈중 면역글로부린의 함량에는 영향을 주지 않은 것으로 나타났다. 비유에 직접적인 영향을 미치는 IGF-1의 혈장농도는 미역처리구에서 유의성 있게 증가하였으며 비유와 직접적인 관련이 있는 또 다른 호르몬인 $T_3$$T_4$의 농도도 유의적으로 증가하는 양상을 나타내었다. 지질대사산물인 TC, HDL-C와 LDL-C의 농도는 모두 처리구에서 증가하는 양상을 나타냈다. 이와 같이 미역부산물의 사료 중 첨가는 유생산량의 증가를 보였는데 이는 혈중 비유관련 호르몬의 분비에 영향을 준 결과로 확인된 바 젖소사료자원으로서의 응용가치가 클 것으로 사료된다.

대봉감의 항산화, 항염증 및 면역증강 효과 (Beneficial Effects of Daebong Persimmon against Oxidative Stress, Inflammation, and Immunity in vivo)

  • 이희재;임소영;강민경;박정진;정현정;양수진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.491-496
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    • 2015
  • 본 연구는 대표적인 떫은 감 품종인 대봉감과 반시의 항산화, 항염증 및 면역증강 효과를 탐색, 비교하였다. 쥐 모델을 대상으로 4주간 대봉감과 반시의 섭취는 식이섭취량과 체중 변화에 영향을 미치지 않았다. B지역의 대봉감 섭취는 고지방식이 대조군 대비 유의적으로 카탈레이즈 활성 수준을 증가시켰으며, 간 조직의 지질과산화물인 말론디알데하이드 수준은 고지방식이 대조군 대비 A지역 대봉감을 섭취한 군에서 유의적으로 감소하였다. 또한 A지역 대봉감의 섭취는 염증인자인 IL-1 beta의 수준을 고지방식이군 대비 유의적으로 감소시켰다. 또 다른 대표적인 염증인자인 IL-6는 고지방식이 대조군과 비교하여 A지역과 B지역의 대봉감을 섭취한 군에서 유의적으로 감소시켰다. TNF-alpha 수준은 A지역의 대봉감을 섭취한 군에서 고지방식이대조군 대비 유의적으로 감소되었다. A지역 대봉감 섭취는 IgG의 수준을 고지방식이 대조군 대비 유의적으로 증가시켰다. IGF-1의 수준은 고지방식이 대조군과 비교하여 A, B, C 지역 대봉감 섭취군에서 증가하였다. 이상의 결과로부터 대봉감의 섭취는 우수한 항염증 효과와 면역증강 효과가 있을 것으로 사료된다.

E. coli에서 발현된 human HtrA1 단백질의 정제와 HtrA1의 serine protease 활성 조건에 관한 연구 (Purification of Human HtrA1 Expressed in E. coli and Characterization of Its Serine Protease Activity)

  • 김경희;김상수;김구영;임향숙
    • 생명과학회지
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    • 제16권7호
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    • pp.1133-1140
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    • 2006
  • E. coli HtrA (High temperature requirement protein A)의 human homologue 중 하나인 HtrA1은 IGFBP를 절단하여 IGF의 활동을 조절하는 serine protease으로 알려졌다. HtrA1의 serine protease 활성이 여러 질병의 발병 mechanism과 연관성을 가진 것으로 예상되고 있지만, 이런 상관관계를 밝히기 위해서 기본적으로 필요한 다량의 HtrA1 단백질의 발현 및 정제조건과 HtrA1 serine protease의 최적 활성조건이 확립되어 있지 않은 상황이다. 따라서 본 연구에서는 pGEX 시스템을 이용하여 E. coli에서 mature HtrA1인 ${\Delta}149(WT)$와 catalytic site mutant인 ${\Delta}149(S328A)$를 85%의 순도로 1 liter 배양 시, 정제된 단백질을 각각 $400{\mu}g,\;520{\mu}g$ 얻을 수 있는 발현조건을 정립하였다. 또한 HtrA1 serine protease 활성은 protease의 농도와 substrate와의 반응시간에 dependent하며, substrate와의 반응온도가 $42^{\circ}C$일 때 최적의 serine protease활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 특히 $200{\mu}M$의 HtrA1 serine protease를 $37^{\circ}C$에서 3시간 반응 시켰을 때, substrate로 사용한 ${\beta}-casein$의 약 50%가 절단되는 것을 관찰하였다. 따라서 이 반응조건에 사용한 HtrA1의 양을 1 unit으로 하여 HtrA1의 serine protease활성을 여러 조건에서 비교 분석할 수 있다 본 연구에서 정립한 mature HtrA1을 다량으로 얻을 수 있는 발헌 및 정제조건과 serine protease 최적 활성조건은 HtrA1의 serine protease 활성과 생물학적 기능의 상관관계를 이해하는데 활용될 수 있을 것이다.

리소포스타티드산은 SKOV-3 난소암세포의 mTORC2/Akt1/NOX 신호전달 기전을 통해 활성산소를 형성하고 이를 통해 세포의 이동을 촉진 (Lysophosphatidic Acid Stimulates SKOV-3 Cell Migration through the Generation of Reactive Oxygen Species via the mTORC2/Akt1/NOX Signaling Axis)

  • 김은경;진서연;하정민;배순식
    • 생명과학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.129-137
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    • 2023
  • 활성산소는 세포의 다양한 생리활성에 중요한 역할을 수행한다. 본 연구에서는 리소포스파티드산에 의해 유도되는 SKOV-3 세포의 이동을 조절하는 신호전달 기전 연구를 수행하였다. IGF-1 및 LPA는 처리시간 그리고 용량 의존적으로 SKOV-3 세포의 이동을 촉진시켰으며, 리소포스파티드산은 이에 따라 Akt의 인산화도 촉진하였다. 리소포스파티드산에 의한 세포이동은 리소포스파티드산 수용체 억제제에 의해 길항되었으나 IGF-1에 의한 세포이동에는 영향이 없었다. PI3K 및 ROCK의 억제는 리소포스파티드산에 의한 세포의 이동을 길항하였으나 MAPK 억제제에 의해서는 길항되지 않았다. 리소포스파티드산에 의해 형성되는 활성산소는 PI3K 및 ROCK의 억제제에 의해 길항되었으며 활성산소를 킬레이트화하면 리소포스파티드산에 의한 세포의 이동이 억제되었다. 또한 리간드에 의해 활성산소를 형성하는 NOX를 억제하면 리소포스파티드산에 의한 세포의 이동도 억제 되는 것이 관찰되었다. Rictor 및 Akt1의 발현을 억제하면 활성산소 및 세포의 이동이 저해되었으나 Raptor 및 Akt2의 발현조절은 모두 영향이 없는 것으로 관찰되었다. 마지막으로 우성활성화형태인 Akt1의 과발현은 리소포스파티드산의 자극이 없어도 SKOV-3 세포의 이동을 촉진하는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과들을 바탕으로 리소포스파티드산은 mTORC2/Akt1/NOX 신호전달 기전을 통해 활성산소를 형성하고 SKOV-3 난소암세포의 이동을 촉진한다는 것을 제안한다.

재래돼지를 이용한 IGF2 유전자의 연관불균형과 유전자발현양상에 대한 분석 (Linkage Disequilibrium and Gene Expression Analyses of IGF2 Gene in Korean Native Pigs)

  • 이송란;이소평;최봉환;이철구;조병욱;김종주;김관석
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제51권1호
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    • pp.9-14
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    • 2009
  • IGF2 유전자는 최초로 연구된 각인 유전자이고 대부분 포유동물의 부계로부터 유전되는 각인 유전자이다. 근육성장과 지방축적에 연관된 경제 형질좌위가 2번 염색체에 위치하여 있다고 보고되었는데, IGF2-in3-G3072A가 원인 유전자변이라고 밝혀졌다. 본 연구는 IGF2 유전자의 Intron7번의 세 개의 SNP (IGF2-in7-G162C, IGF2-in7-C179G, IGF2-in7-G186T)는 IGF2-in3-G3072A와 품종 별 연관불균형으로 완전 연쇄되어 있는 것을 보고 하였다. Real-time quantitative PCR 실험 결과에서 부모세대가 부계가 IGF2-in3-3072A를 가진 요크셔품종 수퇘지가 IGF2-in3-3072G를 가진 한국재래 암퇘지와 교배하여 생산한 자손(Y그룹)과 IGF2-in3-3072G 유전자형의 한국재래품종 수퇘지와 IGF2-in3-3072A를 가진 요크셔 암퇘지와 교배하여 생산된 자손(K그룹)에서 보다 등지방 조직에서의 IGF2 유전자 발현양이 낮았다. 하지만 근육조직에서는 요크셔품종의 유전자형이 IGF2-in3-3072A를 부계로 하고 IGF2-in3-3072G를 한국재래돼지품종모계로 할 때 IGF2 유전자 발현양이 높은 결과를 보였다. 이러한 연구에서 IGF2 유전자의 근육과 지방조직에서의 발현양은 부계의 유전자형에 의해 결정되며, 한국재래돼지의 높은 체지방 축적과 낮은 성장률에 관련된 특성이 IGF2 유전자 유전자형에 의해 영향을 받는다는 유전적인 근거를 제공함으로써 한국재래돼지를 상업적으로 이용하는데 있어서 IGF2 유전자를 이용할 수 있는 분자유전학적 근거를 제시하였다.