• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.15-28
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• 2022

신경펩타이드(Neuropeptide)는 신경세포에서 분비되는 단백질성 물질로, 곤충 호르몬에서 가장 큰 그룹으로 차지한다. 이들은 곤충의 전 생육단계에 걸쳐 지방체의 항상성, 섭식, 소화, 배설, 순환, 번식, 탈피/변태 등 다양한 생리적 기능과 행동을 조절하는데 관여하고 있다. 신경호르몬 일종인 PRXamide (NH₂) 펩타이드 계열 호르몬은 카르복실기 끝에 PRX (X, 다양한 아미노산)라는 공통의 아미노산 서열이 특징적으로 존재하고 있으며, 곤충 전반에 걸쳐 발견된다. 곤충에서PRX 신경호르몬은 다양한 생물학적 기능에 관련하고 있는데 호르몬구조와 기능에 따라 크게 3가지로 분류한다. Pyrokinin (PK)계열의 호르몬은 페로몬 생합성 활성화 신경펩타이드(pheromone biosynthesis activating neuropeptide, PBAN) 및 휴면 호르몬(diapause hormone, DH)이 속하며, 카파(CAPA) 펩타이드 호르몬, 그리고 탈피촉진 호르몬(ecdysis trigging hormone, ETH)이 여기에 속한다. PK 계열의 PBAN 호르몬은 지금으로부터 약 30년전 나방에서 처음 밝혀졌으며, 성페로몬 생합성을 자극하는 신경호르몬으로 확인되었다. 그 이후, PBAN의 연구는 절지동물 전반에 걸쳐 다양한 연구자들에 의하여 광범위하게 이루어졌다. 본 종설은 PBAN의 유전자 구조와 발현, PBAN에 의한 세포신호 전달과 성페로몬 생합성에 관련된 생리적 기작, 그리고 신경호르몬과 PBAN을 이용한 새로운 해충 방제법 개발의 가능성과 예를 소개한다.

• BMB Reports
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• 제48권12호
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• pp.645-646
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• 2015

The sympathetic nervous system (SNS) or neurotransmitters in the bone marrow microenvironment has been known to regulate hematopoietic stem cell (HSC) functions such as self-renewal, proliferation and differentiation. However, the specific role of neuropeptide Y (NPY) in this process remains relatively unexplored. In this study, we demonstrated that NPY deficient mice have significantly reduced HSC numbers and impaired bone marrow regeneration due to apoptotic destruction of SNS fibers and/or endothelial cells. Moreover, NPY treatment prevented bone marrow impairments in a mouse model of chemotherapy-induced SNS injury, while conditional knockout mice lacking the Y1 receptor in macrophages did not restore bone marrow dysfunction in spite of NPY injection. Transforming growth factor-beta (TGF-β) secreted by NPY-mediated Y1 receptor stimulation in macrophages plays a key role in neuroprotection and HSC survival in the bone marrow. Therefore, this study reveals a new role of NPY in bone marrow HSC microenvironment, and provides an insight into the therapeutic application of this neuropeptide.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제25권1호
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• pp.57-68
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• 2017

Seven transmembrane receptors (7TMRs), also known as G protein-coupled receptors, are popular targets of drug development, particularly 7TMR systems that are activated by peptide ligands. Although many pharmaceutical drugs have been discovered via conventional bulk analysis techniques the increasing availability of structural and evolutionary data are facilitating change to rational, targeted drug design. This article discusses the appeal of neuropeptide-7TMR systems as drug targets and provides an overview of concepts in the evolution of vertebrate genomes and gene families. Subsequently, methods that use evolutionary concepts and comparative analysis techniques to aid in gene discovery, gene function identification, and novel drug design are provided along with case study examples.

• Molecules and Cells
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• 제44권7호
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• pp.529-537
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• 2021

Most animals face frequent periods of starvation throughout their entire life and thus need to appropriately adjust their behavior and metabolism during starvation for their survival. Such adaptive responses are regulated by a complex set of systemic signals, including hormones and neuropeptides. While much progress has been made in identifying pathways that regulate nutrient-excessive states, it is still incompletely understood how animals systemically signal their nutrient-deficient states. Here, we showed that the FMRFamide neuropeptide FLP-20 modulates a systemic starvation response in Caenorhabditis elegans. We found that mutation of flp-20 rescued the starvation hypersensitivity of the G protein β-subunit gpb-2 mutants by suppressing excessive autophagy. FLP-20 acted in AIB neurons, where the metabotropic glutamate receptor MGL-2 also functions to modulate a systemic starvation response. Furthermore, FLP-20 modulated starvation-induced fat degradation in a manner dependent on the receptor-type guanylate cyclase GCY-28. Collectively, our results reveal a circuit that senses and signals nutrient-deficient states to modulate a systemic starvation response in multicellular organisms.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.29-34
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• 2022

나방류의 페로몬 생합성은 식도아래 신경절에서 생산된 페로몬 생합성 촉진 신경펩타이드(pheromone biosynthesis activating neuropeptide, PBAN)의 분비로부터 시작된다. 분비된 PBAN은 페로몬샘의 상피세포막에 있는 PBAN 수용체와 결합하고, 신호전달과정을 거쳐 페로몬 생합성과정이 활성화되어, 페로몬이 외부로 방출된다. 본 종설은 콩명나방(Maruca vitrata)의 성페로몬, PBAN과 수용체, 성페로몬 생합성 경로를 소개한다.

• 대한약리학회지
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• 제28권1호
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• pp.49-60
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• 1992

선천성 고혈압 흰쥐(SHR)에서 endothelin-1(ET)과 neuropeptide Y(NPY) 투여에 의한 심혈관계 반응에 미치는 enallapril 장기처치의 영향을 검토하였다. 생후 6주의 SHR에 enalapril(3 mg/kg/day)을 6주간 투여하였을 때 고혈압 발현이 현저히 억제되었다(이하 enalapril 처치군). Enalapril 처치군에서 ET 및 NPY에 의한 승압반응이 현저히 억제되었지만, ET 측뇌실투여에 의한 혈압상승 및 NPY측뇌실 투여로 야기되는 혈압하강효과에는 영향이 없었다. 뇌척수제거 흰쥐에서 전기적 자극으로 야기되는 빈맥효과는 enalapril처치나 ET투여로 억제되었는데, ET의 작은 ${\alpha}_2$-수용체 길항제인 yohimbine 전처치로 봉쇄되었다. SHR의 적출 대동맥에서 전기자극 빈도수에 따르는 수축반응이 ET 전처치로 항진되었으나 NPY 전처치로는 차이가 없었다. 전기자극 빈도수에 따른 수축반응은 enalapril투여한 군의 것이 투여하지 않은 군의 것에 비하여 약화되었다. ET투여에 의한 혈중 norepinephrine의 증가작용이 enalapril처치로 감소되었으며, 이러한 감소작용이 뇌척수제거 흰쥐에서 현저하였다. 위의 결과로 미루어 고혈압흰쥐에 enalapril을 장기처치함으로써 고혈압 발현을 효과적으로 억제할 수 있으며, 이는 ET 및 NPY에 의한 승압반응 및 교감신경말단의 신경전달과정의 억제가 관여될 수도 있을 것 같다.

• Rapid Communication in Photoscience
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• 제5권1호
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• pp.11-12
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• 2016

Schwann cells and neuronal cells from dorsal root ganglion (DRG) in embryos of rat were cultured in vitro respectively. The purified neuronal cells with anti-mitotic agents and purified Schwann cells were co-cultured and then accomplished myelination processing. Infection of Semliki forest virus into this myelinated co-culture system was performed and then accomplished demyelination. We identified myelination and demyelination processing using antibody of neuropeptide Y.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제39권2호
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• pp.87-93
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• 2012

Objective: Lin28 has been known to control the proliferation and pluripotency of embryonic stem cells. The purpose of this study was to determine the downstream effectors of Lin28 in mouse embryonic stem cells (mESCs) by RNA interference and microarray analysis. Methods: The control siRNA and Lin28 siRNA (Dharmacon) were transfected into mESCs. Total RNA was prepared from each type of transfected mESC and subjected to reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis to confirm the downregulation of Lin28. The RNAs were labeled and hybridized with an Affymetrix Gene-Chip Mouse Genome 430 2.0 array. The data analysis was accomplished by GenPlex 3.0 software. The expression levels of selected genes were confirmed by quantitative real-time RT-PCR. Results: According to the statistical analysis of the cDNA microarray, a total of 500 genes were altered in Lin28-downregulated mESCs (up-regulated, 384; down-regulated, 116). After differentially expressed gene filtering, 31 genes were selected as candidate genes regulated by Lin28 downregulation. Among them, neuropeptide Y5 receptor and oocyte-specific homeobox 5 genes were significantly upregulated in Lin28-downregulated mESCs. We also showed that the families of neuropeptide Y receptor (Npyr) and oocyte-specific homeobox (Obox) genes were upregulated by downregulation of Lin28. Conclusion: Based on the results of this study, we suggest that Lin28 controls the characteristics of mESCs through the regulation of effectors such as the Npyr and Obox families.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제20권4호
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• pp.93-101
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• 2003

Objective: The purpose of this study is to find out the effect of acupuncture at HT7 (Shinmun) on the feeding behavior and hypothalamic neuropeptide Y(NPY) expression in the maternally separated rat pups. Methods: To show the effect of acupuncture, we performed maternal separation(MS) for 7 days beginning on postnatal day 14, and observed body weight, food intake, and NPY immunoreactivity in the paraventricular nucleus (PVN) of hypothalamus after acupuncturing at HT7, the end of the transverse crease of the ulnar wrist of the forepaw. Results: MS induced a significant decreases in body weight and food intake, while acupuncture treatment at acupoint HT7 showed much more improvement in those evaluations. NPY-immunoreactivity in area PVN were decreased in the MS group, but significantly increased in the HT7 group. Conclusions: These findings suggest that acupuncture has an effect on the feeding disorders caused by MS, possibly by modulating NPY expression in the PVN.

• 생물정신의학
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• 제5권1호
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• pp.34-45
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• 1998

단가아민 신경전달물질과 신경펩타이드의 가장 큰 차이점은 합성과정에 있다. 시냅스에서의 활동과 비활성화 과정에서도 양자의 차이는 뚜렷하다. 단가아민 신경전달물질의 작용은 매우 단시간 내에 일어나며, 대개는 재흡수기전을 통해 활동이 정지되고, 일부가 효소반응에 의해 비활성물질로 대사된다. 또한 이들은 단가아민 신경전달물질들과 마찬가지로 presynaptic peptidergic receptor를 갖는다는 사실이 알려져 있으며, 신경펩타이드 분비를 조절하는 자가수용체도 갖고 있다. 신경펩타이드의 시냅스전 세포로의 재흡수기전에 대해서는 아직 밝혀져 있지 않다. 신경펩타이드들도 시냅스 후막의 수용체로 확산되어 이차전령, 삼차전령을 통해 생물학적 반응을 일으킨다는 것은 단가아민 신경전달 물질과 동일하다. 본래 신경세포는 자극에 의해 glycoproteins, enzymes, inorganic ions, metal ions, phospholipids, purines, amines, peptides 등의 물질들을 함께 분비한다. 이들 중에는 신경전달물질의 기준에 부합되는 것도 있으나, 대다수는 기능이 없다. 때로는 수 종류의 신경전달물질들과 신경신경펩타이드들이 한가지 신경전달물질의 분비에 관여하기도 한다. 저자들은 현재 임상연구에서 괄목할 만한 진전을 보이고 있는 두가지 신경펩타이드들에 대해 그 신경생물학적 측면과 임상적 측면을 고찰하였다. 알코올의 신경생리에 있어 가장 흥미있는 것은 아마 강화기전일 것이다. 내인성 opioid계 물질들이 알코올의 강화효과와 관계가 있다는 근거들은 많다. Naltrexone은 수용체 차단을 통해 이러한 강화기전을 차단함으로서 음주욕을 감소시키는 것으로 해석된다. Opioid reinforcement는 변연계의 도파민 활성화를 통해 이루어진다. 이는 알코올의 강화에 도파민이 관여한다는 사실과도 관계된다. 이를 도파민-알코올 강화 가설이라 한다. 기타 세로토닌도 알코올의 강화를 중재하는 신경전달물질로 생각되고 있다. 선택적 세로토닌 재흡수 차단제를 장기간 사용하거나, $5-HT_3$ 수용체 길항제를 사용하면 음주욕이 감소된다고 알려져 있다. 신경전달물질계간에는 중요한 상호작용이 있다. 알코올이 측중격핵에서 도파민의 분비를 촉진시키는 기전에도 여러 신경전달계의 상호작용이 관여된다. 이의 기전에 생리적 수준에서 관여되는 대표적인 물질로는 (1) opiates, (2) serotonin, (3) amino acids, (4) 기타 neuropeptide들을 들 수 있다. Opiate 수용체 길항제들은 측중격핵에서 도파민 분비를 차단하고, $5-HT_3$ 수용체 효현제는 이를 자극한다. 이들을 총체적으로 종합하면, 도파민, 세로토닌, opiate 수용체들을 조절하면 알콜리즘을 치료할 수 있다는 것이다. CCK는 흥분성 신경전달물질로 밝혀지고 있으며, 진통 및 morphine에 대한 내성형성, 포만, 기억 등의 정신병리에 일부 관여하나, 역시 최근 가장 주목을 받는 것은 CCK계가 불안의 병리에 관여한다는 소견이다. 이 분야의 연구에 기폭제가 된 것은 CCK-4가 공황발작을 유발한다는 임상 연구결과로부터 비롯된다. 이에 의한 불안반응은 자연유발된 공황발작과 거의 같으며, 정상인과 공황장애 환자를 구별하는 민감도를 갖고 있다. 이 CCK-4에 의해 유발된 공황발작은 $CCK_B$ 길항제들에 의해 차단된다. 즉 공황불안의 기전에 $CCK_B$ 수용체가 관여할 가능성이 있다. 따라서 공황발작이 $CCK_B$ 수용체의 민감도 결함으로 추정될 수 있다. 또한 이 반응은 imipramine과 benzodiazepine계 약물들에 의해 차단됨이 알려져 있다. 이 공황 불안의 형성 기전에 다른 신경전달계와의 상호작용이 있다. 본고에서는 특히 benzodiazepine계와의 상호작용 및 5-HT계와의 상호작용을 거론하였다. 향후 CCK 길항제들이 항불안제로 개발될 전망이다. 이들은 내성형성, 금단증상, 진정작용 등의 문제가 없으므로 새로운 항불안제로 기대된다.