• 한국균학회지
• /
• 제45권3호
• /
• pp.196-211
• /
• 2017

Aspergillus nidulans의 포자형성 및 무성분화에 관여하는 새로운 인자를 찾고자, 포자형성 촉진 조건인 0.6 M KCl이 첨가된 배지와 첨가되지 않은 배지에서 자란 균사체의 단백질체 분석을 시도하였다. 2DE 분석을 통해 2,400여개의 spot을 확인하였고, 무성분화 유도 9시간 및18시간 별로 생성양의 변화양상을 기준으로 총 5개의 그룹으로 나눌 수 있었다. 기능 분석이 아직까지 이루어지지 않은 단백질을 암호화하고 있는 유전자들 가운데 DU 그룹에 속하는 AN1342와 DD 그룹에 속하는 AN9419 두 개의 유전자의 기능을 알아보고자 유전자결손 돌연변이주를 제작하고 표현형을 관찰하였다. Alanine-glyoxylate aminotransferase의 기능을 할 것으로 예측되는 AN1342을 결손 시키면 무성분화 기관인 stalk의 길이가 짧아졌고, 액체 배양 시 야생형과 달리 배지로 분홍색 색소가 분비되어 sspA라 명명하였다. AN9419 결손균주는 균사생장이 심각하게 저해되고 알라닌이 첨가되어야 균사생장이 가능하였으나 무성포자 형성은 거의 이루어지지 않았으며 GO분석을 통하여 alanyl-tRNA synthetase의 기능을 할 것으로 유추된 점에 근거하여 alaA라 명명하였다.

• 대한한방내과학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.33-42
• /
• 2011

Background : Despite recent advances in cancer management, prognosis of ovarian cancer is poor. Anticancer effects of herbal medicine, such as Euonymus alatus Sieb, Oldenlandia diffusa (Willd.) Roxburgh, and Orostachys japonicus A. Berger, have been reported in treatment of ovarian and cervical cancers, but the systematic approaches to explain their molecular mechanism(s) have not yet been established. Objectives : To establish a basis of understanding for anti-cancer mechanisms of herbal medicine, we profiled protein expression in human ovarian and cervical cancer cells treated with the extracts from Euonymus alatus Sieb, Oldenlandia diffusa (Willd.) Roxburgh and Orostachys japonicus A. Berger. Methods : Human ovarian cancer cell line NIH:OVCAR-3, and human cervical cancer cell line HeLa were employed in the present study. Whole protein was obtained from the cells harvested at 48 hours after the treatment with herbal water-extract, and analyzed by 2DE-based proteomic approach. Results : Various changes of protein expression induced by the herbal treatment were monitored : down-regulation of molecular chaperone (calreticulin variant), glycolytic enzymes (D-3-phosphoglycerate dehydrogenase, glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase and alpha-enolase), RNA processing molecules (hnRNP A2/B1), and antioxidant protein (peroxiredoxin 1). Conclusions : Repression of glycolysis has been accepted as the mechanism to increase anticancer reagent's effect. Thus, down-regulation of glycolytic enzymes by the herbal extracts suggested a possible synergistic effect of herbs in the presence of platinum-based therapeutics. In further study, as well as the synergistic effect of the herbs, it has to be further validated whether artificial regulation of hnRNP A2/B1 in ovarian cancer cells affects various cancer survival factors, since RNA processing can be interrupted by deranged expression of hnRNP subtypes, and it results in an inhibition of cancer cell growth.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제50권2호
• /
• pp.131-139
• /
• 2011

본 연구는 음파 처리에 따른 아메리카잎굴파리(Liriomyza trifolii)의 생리 변화를 발육 시기별로 분석하였다. 유충의 섭식량은 섭식을 통해 형성된 잎 내부 갱도의 길이로 분석했다. 이때 5,000 Hz (95 dB)의 음파 처리는 섭식 행동을 크게 둔화시켰다. 이러한 스트레스 음파는 또한 용발육에 영향을 주어 315 - 5,000 Hz 음파 범위에서 발육 지연 효과를 나타냈고, 1,000 - 5,000 Hz 음파 범위에서 우화를 억제하였다. 스트레스 음파는 암컷의 산란 행동을 억제시켰으나 성충의 주광성 행동에는 영향을 주지 않았다. 스트레스 음파(5,000 Hz, 95 dB)를 받은 용은 이차원 전기영동 분석 결과 단백질 발현 양상에서 무처리구와 뚜렷한 차이를 보였다. 특정 단백질에 대한 MALDI-TOF 분석 결과는 trafficking protein particle complex I, triosephosphate isomerase, hypothetical protein TcasGA2_TC013388, polycystin-2, paraneoplastic neuronal antigen MA1 및 tropomyosin I (isoform M)의 단백질들이 무처리구에서 발견되고, 음파 처리구에서는 소멸되었다. 반면에 DOCK9, cytoskeletal keratin II 및 $F_0F_1$-ATP synthase beta subunit은 스트레스 음파 처리에 따라 새롭게 나타나는 단백질로 판명되었다. 이러한 스트레스 음파는 아메리카잎굴파리의 살충제에 대한 감수성을 크게 증가시켰다. 이상의 결과는 아메리카잎굴파리의 생리 과정을 교란하는 스트레스 음파가 작용한다는 것을 제시하고 있다. 또한 본 연구는 이러한 스트레스 음파를 이용하여 아메리카잎굴파리에 대한 새로운 물리적 해충 방제 기술 개발 가능성을 제시하고 있다.

• Childhood Kidney Diseases
• /
• 제13권2호
• /
• pp.170-175
• /
• 2009

목적 : 국소성 분절성 사구체 경화증 환아들은 어떤 종류의 약물치료에도 잘 반응하지 않고 점차 말기 신부전으로 진행되는 경우가 많다. 본 연구는 미세 변화형 신증후군과 국소성 분절성 사구체 경화증 사이의 단백질 발현의 차이를 알아보고자 시행하였다. 방법 : 미세 변화형 신증후군과 국소성 분절성 사구체 경화증의 신장 조직 샘플로부터 단백질을 추출하였다. 추출한 단백질들에 대해 2차원 전기영동 시스템을 이용하여 개개의 단백체로 분리한 후 실버 염색을 하였다. 분리한 단백질은 MASCOT Peptide Mass Fingerprint 프로그램을 이용하여 동정하였다. 결과 : 미세변화형 신증후군과 국소성 분절성 사구체 경화증의 신장 조직에서 서로 상반된 발현 양상을 보여주었다. 이중 가장 크고 두드러지게 발현되는 부위를 잘라내어 단백질 분석을 시행한 결과 국소성 분절성 사구체 경화증에서만 glutathione S-transferase P1-1 단백질이 발현 되었다. 결론 : 상기 결과는 비록 국소성 분절성 사구체 경화증의 병태생리를 알기 위한 기초연구였으나 본 연구에서 밝혀진 glutathione S-transferase P1-1 은 향후 질병의 기전을 밝히는데 있어서 중요한 소견으로서 향후 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제50권3호
• /
• pp.275-283
• /
• 2018

Helicobacter pylori는 만성 위염, 위궤양 또는 위 선암을 비롯한 다양한 위장병의 원인균으로 알려져 있으며, 이 세균이 분비하는 cytotoxin-associated protein A (CagA), vacuolating cytotoxic protein A (VacA)와 같은 병원성 인자가 그 원인으로 알려져 있다. 본 연구에서는 zerumbone이 CagA, VacA를 비롯한 다양한 H. pylori의 병원성 인자들의 단백 발현양 변화에 정성적, 정량적으로 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. H. pylori 60190 (VacA 양성 / CagA 양성; Eastern type) 표준균주를 대상으로 하여 약 200개의 유의미한 단백을 선별한 후, 그 중에서 임상적으로 의의가 큰 13개 단백 분자에 대한 프로테옴 분석을 수행하였다. 이차원 전기 영동법(2 dimensional electrophoresis, 2-DE) 수행 후, 단백질 스팟의 정량적 측정에는 ImageMasterTM 2-DE Platinum 소프트웨어를 사용하였고, 단백 동정에는 matrix-assisted laser desorption/ionization-mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)와 liquid chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry (LC-MS/MS)를 사용하였다. 동정이 완료된 전체 단백 중에서 유의미한 변화를 보인 단백을 집중적으로 분석한 뒤에 필요에 따라 reverse transcription -polymerase chanin reaction을 수행하여 결과를 추가 검증하였다. 본 연구에서는 zerumbone이 보유한 새로운 약리학적 활성 기전을 스크리닝함으로써 향후 zerumbone이 H. pylori 감염증 치료제로서 어떠한 의미를 지니는지 규명하고자 하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제14권6호
• /
• pp.880-884
• /
• 2001

Rumen microbiology research has undergone several evolutionary steps: the isolation and nutritional characterization of readily cultivated microbes; followed by the cloning and sequence analysis of individual genes relevant to key digestive processes; through to the use of small subunit ribosomal RNA (SSU rRNA) sequences for a cultivation-independent examination of microbial diversity. Our knowledge of rumen microbiology has expanded as a result, but the translation of this information into productive alterations of ruminal function has been rather limited. For instance, the cloning and characterization of cellulase genes in Escherichia coli has yielded some valuable information about this complex enzyme system in ruminal bacteria. SSU rRNA analyses have also confirmed that a considerable amount of the microbial diversity in the rumen is not represented in existing culture collections. However, we still have little idea of whether the key, and potentially rate-limiting, gene products and (or) microbial interactions have been identified. Technologies allowing high throughput nucleotide and protein sequence analysis have led to the emergence of two new fields of investigation, genomics and proteomics. Both disciplines can be further subdivided into functional and comparative lines of investigation. The massive accumulation of microbial DNA and protein sequence data, including complete genome sequences, is revolutionizing the way we examine microbial physiology and diversity. We describe here some examples of our use of genomics- and proteomics-based methods, to analyze the cellulase system of Ruminococcus flavefaciens FD-1 and explore the genome of Ruminococcus albus 8. At Illinois, we are using bacterial artificial chromosome (BAC) vectors to create libraries containing large (>75 kbases), contiguous segments of DNA from R. flavefaciens FD-1. Considering that every bacterium is not a candidate for whole genome sequencing, BAC libraries offer an attractive, alternative method to perform physical and functional analyses of a bacterium's genome. Our first plan is to use these BAC clones to determine whether or not cellulases and accessory genes in R. flavefaciens exist in clusters of orthologous genes (COGs). Proteomics is also being used to complement the BAC library/DNA sequencing approach. Proteins differentially expressed in response to carbon source are being identified by 2-D SDS-PAGE, followed by in-gel-digests and peptide mass mapping by MALDI-TOF Mass Spectrometry, as well as peptide sequencing by Edman degradation. At Ohio State, we have used a combination of functional proteomics, mutational analysis and differential display RT-PCR to obtain evidence suggesting that in addition to a cellulosome-like mechanism, R. albus 8 possesses other mechanisms for adhesion to plant surfaces. Genome walking on either side of these differentially expressed transcripts has also resulted in two interesting observations: i) a relatively large number of genes with no matches in the current databases and; ii) the identification of genes with a high level of sequence identity to those identified, until now, in the archaebacteria. Genomics and proteomics will also accelerate our understanding of microbial interactions, and allow a greater degree of in situ analyses in the future. The challenge is to utilize genomics and proteomics to improve our fundamental understanding of microbial physiology, diversity and ecology, and overcome constraints to ruminal function.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제8권4호
• /
• pp.207-211
• /
• 2004

The purpose of the present study was to evaluate the expression of cardiac marker protein in rabbit cardiac tissue that was exposed to ischemic preconditioning (IPC), or ischemiareperfusion injury (IR) using two-dimensional gel electrophoresis (2DE) and matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry (MALDI-MS). We compared 2DE gels of control (uninjured) cardiac tissue with those of IPC and IR cardiac tissue. Expression of one protein was detected in IR heart tissue, however the protein was not detected in the samples of control and IPC tissue. To further characterize the detected protein molecule, the protein in the 2D gel was isolated and subjected to trypsin digestion, followed by MALDI-MS. The protein was identified as myoglobin, which was confirmed also by Western blot analysis. These results are consistent with previous studies of cardiac markers in ischemic hearts, indicating myoglobin as a suitable marker of myocardial injury. In addition, the present use of multiple techniques indicates that proteomic analysis is an appropriate means to identify cardiac markers in studies of IPC and IR.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제20권2호
• /
• pp.201-211
• /
• 2016

Although the antioxidant and cardioprotective effects of NecroX-5 on various in vitro and in vivo models have been demonstrated, the action of this compound on the mitochondrial oxidative phosphorylation system remains unclear. Here we verify the role of NecroX-5 in protecting mitochondrial oxidative phosphorylation capacity during hypoxia-reoxygenation (HR). Necrox-5 treatment ($10{\mu}M$) and non-treatment were employed on isolated rat hearts during hypoxia/reoxygenation treatment using an ex vivo Langendorff system. Proteomic analysis was performed using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) and non-labeling peptide count protein quantification. Real-time PCR, western blot, citrate synthases and mitochondrial complex activity assays were then performed to assess heart function. Treatment with NecroX-5 during hypoxia significantly preserved electron transport chain proteins involved in oxidative phosphorylation and metabolic functions. NecroX-5 also improved mitochondrial complex I, II, and V function. Additionally, markedly higher peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator-$1{\alpha}$ ($PGC1{\alpha}$) expression levels were observed in NecroX-5-treated rat hearts. These novel results provide convincing evidence for the role of NecroX-5 in protecting mitochondrial oxidative phosphorylation capacity and in preserving $PGC1{\alpha}$ during cardiac HR injuries.

• KSBB Journal
• /
• 제20권4호
• /
• pp.285-290
• /
• 2005

Sanguinarine은 천연 항균성 물질로 의약품, 생활용품 그리고 화장품 등 그 이용은 다양하나 가격이 비싸고 수율이 따르지 못하는 점을 식물세포배양을 통하여 해결할 수 있을 것으로 기대된다. Sanguinarine의 생산을 극대화하기 위하여 전통적인 방법인 환경적 요인을 고려한 cell selection방법과 유전적 접근인 protein의 변화를 동시에 관찰하였다. Yeast extract를 elicitor로 이용하였을 경우에 control에서는 관찰 할 수 없었던 sanguinarine에 해당하는 오렌지색의 형광을 볼 수 있었으며, 실제 metabolite의 분석에서도 sanguinarine의 증가를 확인 할 수 있었다. 세포 내부에서는 sanguinarine이 약 8배의 증가를 보였으며 배지에서는 약 5배의 증가를 보였다. Protein 역시 2-D electrophoresis로 확인한 결과 intensity가 $5\%,\;88\%,\;6.4\%$의 증가, 일정, 감소를 보인 spot들이 elicitor 처리 후 세포에서는 $34\%,\;39.4\%\;26.5\%$로 intensity가 증가된 spot들이 더많이 검출되었다. 본 연구에서는 sanguinarine을 yeast extract를 이용해서 생산량을 증가시키고 sanguinarine의 생산과 관련된 protein의 변화에 대해서 알아보고자 하였다. 본 예와 같은 실험 연구방법이 식물이차대사산물 생산성에 관련된 protein군을 규명하는데 초석이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• Molecules and Cells
• /
• 제37권7호
• /
• pp.547-553
• /
• 2014

Glioblastoma multiforme (GBM) is one of the most common brain malignancies and has a very poor prognosis. Recent evidence suggests that the presence of cancer stem cells (CSC) in GBM and the rare CSC subpopulation that is resistant to chemotherapy may be responsible for the treatment failure and unfavorable prognosis of GBM. A garlic-derived compound, Z-ajoene, has shown a range of biological activities, including anti-proliferative effects on several cancers. Here, we demonstrated for the first time that Z-ajoene specifically inhibits the growth of the GBM CSC population. CSC sphere-forming inhibition was achieved at a concentration that did not exhibit a cytotoxic effect in regular cell culture conditions. The specificity of this inhibitory effect on the CSC population was confirmed by detecting CSC cell surface marker CD133 expression and biochemical marker ALDH activity. In addition, stem cell-related mRNA profiling and real-time PCR revealed the differential expression of CSC-specific genes, including Notch, Wnt, and Hedgehog, upon treatment with Z-ajoene. A proteomic approach, i.e., reverse-phase protein array (RPPA) and Western blot analysis, showed decreased SMAD4, p-AKT, 14.3.3 and FOXO3A expression. The protein interaction map (http://string-db.org/) of the identified molecules suggested that the AKT, ERK/p38 and $TGF{\beta}$ signaling pathways are key mediators of Z-ajoene's action, which affects the transcriptional network that includes FOXO3A. These biological and bioinformatic analyses collectively demonstrate that Z-ajoene is a potential candidate for the treatment of GBM by specifically targeting GBM CSCs. We also show how this systemic approach strengthens the identification of new therapeutic agents that target CSCs.