• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권12호
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• pp.1975-1983
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• 2008

The neuropeptide ${\alpha}$-melanocyte-stimulating hormone (${\alpha}$-MSH) has anti-inflammatory property by down regulating the expressions of proinflammatory cytokines. Because ${\alpha}$-MSH elicits the anti-inflammatory effect in various inflammatory disease models, we examined the therapeutic effect of oral administration of recombinant Lactobacillus casei, which secretes ${\alpha}$-MSH (L. casei-${\alpha}$-MSH), on dextran sulfate sodium (DSS)-induced colitis in Balb/c mice. Thus, we constructed the ${\alpha}$-MSH-secreting Lactobacillus casei by the basic plasmid, pLUAT-ss, which was composed of a PldhUTLS promoter and ${\alpha}$-amylase signal sequence from Streptococcus bovis strain. Acute colitis was induced by oral administration of 5% DSS in drinking water for 7 days. To investigate the effect of L. casei-${\alpha}$-MSH on the colitis, L. casei or L. casei-${\alpha}$-MSH was orally administered for 7 days and their effects on body weight, mortality rate, cytokine production, and tissue myeloperoxidase (MPO) activity were observed. Administration of L. casei-${\alpha}$-MSH reduced the symptom of acute colitis as assessed by body weight loss (DSS alone: $14.45{\pm}0.2\;g$; L. casei-${\alpha}$-MSH: $18.2{\pm}0.12\;g$), colitis score (DSS alone: $3.6{\pm}0.4$; L. casei-${\alpha}$-MSH: $1.4{\pm}0.6$), MPO activity (DSS alone: $42.7{\pm}4.5\;U/g$; L. casei-${\alpha}$-MSH: $10.25{\pm}0.5\;U/g$), survival rate, and histological damage compared with the DSS alone mice. L. casei-${\alpha}$-MSH-administered entire colon showed reduced in vitro production of proinflammatory cytokines and $NF-{\kappa}B$ activation. The ${\alpha}$-MSH-secreting recombinant L. casei showed significant anti-inflammatory effects in the murine model of acute colitis and suggests a potential therapeutic role for this agent in clinical inflammatory bowel diseases.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1666-1677
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• 2011

세포주기조절에서 유전자 발현의 조절은 매우 중요한 부분이다. 본 연구에서는 인간의 유전자인 CIP29/Hcc1과 상동성을 가지는 분열형 효모의 새로운 유전자 mas1+을 분리하였다. 중합효소연쇄반응을 수행하여 cDNA를 얻고 이 cDNA의 염기서열을 분석한 결과 mas1+의 전체 염기서열은 735 bp로서, 245개의 아미노산을 암호화하고 있다. mas1+의 프로모터에서는 M-G1에 특이적인 전사를 보이는 유전자들에 보존되어 있는 PCB 서열이 발견되었다. 세포주기별 mas1+의 전사 수준을 분석한 결과 격막이 형성된 세포수의 빈도를 나타내는 격막 세포지표 의 양상과 유사하게 발현하는 것을 확인하였다. mas1+ 결손 돌연변이를 $25^{\circ}C$와 $36^{\circ}C$에서 배양한 결과, 세포질 분열과정이 늦어진 다중격막 세포의 빈도가 증가하였다. 이를 FACS로 분석하여 DNA 함량이 2C, 4C와 6C등이 형성됨을 확인하였다. mas1+결손 돌연변이 세포를 질소 결핍 배양액에서 배양한 결과 다중격막 세포의 형성이 확연히 증가하였는데 이는 질소 결핍에 따른 세포분열의 가속화 단계에서 mas1+의 결손이 특히 부정적 영향을 초래함을 시사한다. mas1+ 유전자 결손 돌연변이 세포에 mas1+을 포함한 plasmid를 형질전환한 후 mas1+의 발현을 유도한 결과 정상의 세포 형태로 전환됨을 확인하였다. Mas1 단백질에 EGFP를 융합시켜 발현을 유도한 결과 핵내에서 위치함을 분열형 효모와 인간 배양세포인 HeLa에서 확인하였다. 또한, mas1+ 결손 돌연변이에서 상동성을 가지는 인간 유전자 CIP29/Hcc1을 발현시킨 결과 multi-septate 세포가 줄어들었다. 한편, 생쥐의 배발달 단계에 따른 CIP29 유전자의 전사체 수준은 세포 분열이 활발한 시기에 증가하였다. 이상의 결과들은 Mas1은 인간의 핵단백질인 유전자 CIP29/Hcc1과 구조 기능적으로 상동성을 가지며, 세포주기 중 M-G1에 속하는 세포질 분열에 연관되어 있음을 시사한다.