• 생명과학회지
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• 제20권8호
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• pp.1166-1172
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• 2010

Kinesin-I은 4분자의 단백질로 구성되어 있으며, N-말단의 motor 영역과 C-말단영역을 가지는 장쇄(KHC, 또한 KIF5s로도 통용) 2분자와 KIF5s (KIF5A, KIF5B와 KIF5C)의 줄기영역과 결합하는 단쇄(KLC) 2분자로 구성되어 있다. KIF5A의 결합 단백질을 동정하기 위하여 효모 two-hybrid system을 사용하여 특이적으로 결합하는 heterotrimeric G 단백질의 ${\beta}$ 단위체 단백질($G{\beta}$)을 분리하였다. $G{\beta}$은 KIF5A의 808에서 935아미노산 부위와 결합하며, 다른 KIF5들과도 결합함을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. 또한 $G{\beta}$의 WD40 반복 서열은 KIF5A와의 결합에 필수영역임을 확인하였으며, 이러한 단백질간의 결합은 Glutathione S-transferase (GST) pull-down assay를 통하여 확인하였다. 생쥐의 뇌 파쇄액에 KIF5들의 항체로 면역침강을 행하여 heterotrimeric G 단백질을 확인한 결과, KIF5들은 heterotrimeric G 단백질과 특이적으로 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 kinesin-I는 heterotrimeric G 단백질이 포함된 소포를 미세소관을 따라 이동시킴을 시사한다.

• Applied Microscopy
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• 제39권3호
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• pp.245-252
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• 2009

모래무지아과에 속하는 한국고유종 돌마자 (Microphysogobio yaluensis)의 정소 내 생식세포를 조사하여 수온변화, 환경오염 및 서식지 파괴 등으로 멸종위기에 처한 한국고유종 보존을 위한 기초자료를 제시하고자 돌마자의 정소 내 생식세포의 특성을 확인한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 돌마자의 정소가 성숙초기에는 정소의 정소낭 내에는 발생과정이 비슷한 생식세포들이 분포하였으며, 정소낭과 정소낭 사이에는 라이디히 세포들이 존재하였다. 또한 성숙후기 정소의 정소낭에는 정자들이 가득하였으며 제2정모세포들도 남아있었다. 제1정모세포의 핵은 직경 3 ${\mu}m$ 정도의 구형이었으며 미토콘드리아들은 세포질 한 쪽에 모여 있었다. 제2정모세포들은 직경 1.5 ${\mu}m$ 정도의 구형 또는 난형의 핵을 보유하였으며 제1정모세포보다 작았다. 정자완성과정 중에 있는 정세포의 핵은 구형으로 전자밀도가 높게 나타났으며 편모를 형성하기 시작하였고 세포질의 미토콘드리아는 편모를 따라 재배열되었다. 특히 정자의 두부는 구형으로 첨체는 보유하지 않았으며 편모는 전형적인 9+2 구조의 미세소관으로 이루어져 있는 특성들을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제22권3호
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• pp.293-297
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• 2012

분자 운동 단백질은 신경세포 내의 세포체에서 특정 목적지까지 소포를 이동시키는데 관여한다. 오징어의 거대 축삭은 간단한 제거조작으로 축삭을 분리 가능하기 때문에 신경세포내 물질이동기전 연구의 좋은 모텔로 활용 가능하다. 이전연구에서 오징어 거대축삭의 소포들은 미세소관을 따라 이동하는 키네신 항체에 의하여 운반됨이 확인되었다. 본 연구는 오징어 뇌에 존재하는 키네신들을 크로닝하고, 분리된 유전자의 분석을 행하기 위하여 키네신 운동 도메인에서 잘 보존된 아미노산 배열에 해당되는 영역에 DNA primer을 이용하여 새로운 6종류의 키네신을 분리하였다. 오징어의 키네신들과 생쥐의 키네신들의 motor 영역의 아미노산분석에서 보존된 영역이 존재하며, Maximum Parsimony (MP) 방법, Neighbor-Joining (NJ) 방법, Minimum Evolution (ME) 방법, 그리고 Maximum likelihood (ML) 방법을 기초로 한 계통분석에서 생쥐의 키네신과 높은 상동성을 나타내었으며, 또한 계통수에서도 높은 상관관계가 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제26권3호
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• pp.376-386
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• 2016

에폽토시스에 의한 세포자멸사는 암세포에 대한 항암제 효능의 핵심적 기전이다. 항암제의 대표적인 두 종류로 알려진 DNA-손상 약제(DNA-damaging agents, DDAs)와 미세소관-손상 약제(microtubule-damaging agents, MDAs)가 암세포에 야기하는 초기 항암신호전달 기전은 다르지만, 최종적으로는 대부분 미토콘드리아 의존-에폽토시스를 통해 암세포를 사멸시킨다. 한편, DDAs에 의한 에폽토시스 유도에는 wild-type 종양억제 단백질 p53의 역할이 매우 중요하다. 그러나 인체 암의 약 50% 이상이 p53유전자의 돌연변이 때문에 종양억제 단백질로서의 p53 기능이 불활성화 되어 있다. 따라서 p53과 무관하게 에폽토시스를 유도할 수 있는 MDAs를 이용한 항암치료는 돌연변이 p53을 지닌 암세포에 대해 유리한 화학요법으로 이해된다. 최근 본 연구진은 인체 급성 백혈병 세포주인 Jurkat T 세포를 모델로 하여, MDAs (nocodazole, 17-α-estradiol, 혹은 2-methoxyestradiol)의 항암작용과 관련된 세포주기 정지 및 에폽토시스 유도 기전을 구명하였다. 그 결과, Jurkat T 세포를 MDAs로 처리할 경우, 유사분열방추사의 결함에 의한 세포주기(전중기, prometaphase) 정지, 장시간에 걸친 Cdk1의 활성화, 활성화된 Cdk1에 의한 에폽토시스 조절인자들(Bcl-2, Bcl-xL, Mcl-1 및 Bim)의 인산화, 이에 따른 Bak 활성화, 미토콘드리아막 손상 및 카스파아제 연쇄 활성화에 의해 에폽토시스가 유도됨을 밝혔다. 또한 동일한 MDA 처리 조건하에서 Bcl-2 혹은 Bcl-xL의 과발현시켜 에폽토시스 진행을 차단할 경우, Jurkat T 세포는 약제처리 후에 전중기 정지된 4N 상태에 도달하지만, 이어서 유사분열 불이행(mitotic slippage) 및 내재복제(endoreduplication)가 진행되어 다배수체들(polyploids; 8N, 16N)을 생성하게 됨을 확인하였다. 이러한 결과는 MDAs처리에 따른 다배수체들의 생성을 차단하는 세포 내 기전으로서, 전중기 정지된 4N 세포의 에폽토시스에 의한 제거가 매우 중요함을 보여준다. 특히, 다배수체는 유전적으로 매우 불안정하여 암세포의 항암제 내성 획득 및 암 재발과 직접 연관되는 것으로 알려져 있으므로, 에폽토시스 기전에 결함이 있는 암세포를 대상으로 MDAs를 이용한 항암 화학요법을 시행할 경우에는 다배수체 세포의 생성을 차단하기 위한 새로운 수단이 반드시 병행되어야 할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권3호
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• pp.257-265
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• 2021

Kinesin은 세포의 중심부에서 세포막쪽으로 미세소관을 따라 이동하며, heterotrimeric kinesin-2는 kinesin superfamily (KIF)의 한 종류로 미세소관의 plus방향으로 이동하는 분자 모터 단백질이다. Heterotrimeric kinesin-2는 모터 활성을 가지는 3종류(KIF3A, KIF3B와 KIF3C)와 kinesin-associated protein 3 (KAP3)이 결합한 형태로 KIF3s의 운반체 결합 영역을 통하여 다양한 결합 단백질과 결합한다. 그러나, 다양한 운반체를 수송하는 heterotrimeric kinesin-2를 조절하는 조절단백질에 대하여서는 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 heterotrimeric kinesin-2를 조절하는 조절단백질을 단백질을 분리하기 위하여 KIF3A의 운반체 결합 영역과 결합하는 단백질을 효모 two-hybrid system을 사용하여 탐색한 결과, 뇌에 특이적으로 발현하는 세포질 크레아틴 키나아제(CKB)를 분리하였다. CKB의 C-말단은 KIF3A의 운반체 결합 영역과 결합하지만, KIF3B, KIF5B와 KAP3과는 결합하지 않았다. 다른 단백질 키나아제인 CaMKIIa는 KIF3A와 결합하지만 GSK3a는 KIF3A와 결합하지 않았다. 또한 KIF3A은 GST-CKB-C와는 결합하지만 GST-CKB-C와 GST와는 결합하지 않았다. HEK-293T세포에 CKB와 KIF3A을 동시에 발현시켰을 때 두 단백질은 세포 내에서 같은 부위에 존재하며, CKB 혹은 KIF3A을 면역침강한 결과 KIF3A뿐만 아니라 KIF3B와도 같이 침강함을 확인하였다. 이러한 결과들은 CKB-KIF3A 결합은 세포내에서 에너지가 부족되는 조건에서 heterotrimeric kinesin-2의 운반체 수송을 조절할 가능성을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-7
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• 2023

세포내 운반체는 kinesin과 dynein과 같은 미세소관 분자 모터단백질에 의하여 운반된다. Kinesin은 분자 모터단백질의 큰 그룹을 형성하며, kinesin-1은 미세소관 위를 정방향으로 세포내 소기관, 단백질 복합체, 그리고 mRNAs을 운반한다. Kinesin-1은 kinesin superfamily protein (KIF) 5A, 5B, 그리고 5C (또 다른 명칭으로 kinesin장쇄) 그리고 kinesin 단쇄로 구성되어져 있다. Kinesin-1은 KIF5s의 carboxyl (C)-말단 부위를 통하여 다양한 단백질과 결합한다는 사실은 알려져 있지만, 결합단백질에 대하여서는 아직 충분히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 KIF5A의 C-말단 특정영역과 결합하는 단백질을 효모 two-hybrid system을 사용하여 탐색한 결과, Glutamate-rich 4 (ERICH4)를 분리하였다. ERICH4는 KIF5A의 C-말단 특정영역과 결합하지만, KIF5B와 KIF3A (kinesin-2의 모터단백질)와는 결합하지 않았다. 그리고 KIF5A는 ERICH4의 다른 isoform인 ERICH1과는 결합하지 않았다. 또한 KIF5A은 GST-ERICH4, GST-ERICH4-amino (N)-말단과는 결합하지만 GST-ERICH4-C말단과 GST와는 결합하지 않았다. HEK-293T 세포에 ERICH4와 KIF5A을 발현시켰을 때 ERICH4와 KIF5A는 세포 내의 같은 부위에서 발현하며, ERICH4을 면역침강한 결과 KIF5A와 KLC은 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 ERICH4는 kinesin-1이 운반하는 수송체와 KIF5A와의 결합에 매개단백질로의 역할의 가능성을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.189-195
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• 2022

Kinesin-2는 heterotrimeric kinesin-2와 homodimeric kinesin-2의 두종류가 존재한다. 세포내 미세소관을 따라 이동하는 분자 모터 단백질인 heterotrimeric kinesin-2는 motor 활성을 가진 kinesin superfamily protein (KIF) 3A와 3B (KIF3A와 KIF3B) 그리고 kinesin associated protein 3 (KAP3)로 구성되어져 있다. 특히 섬모내에서 heterotrimeric kinesin-2는 미세소관의 plus방향으로 운반체를 운반하는 역할을 수행한다. Heterotrimeric kinesin-2는 다양한 운반체 그리고 단백질들과의 결합이 알려져 있지만 heterotrimeric kinesin-2와 결합하는 결합단백질에 대하여서는 아직 충분히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 KIF3A의 C-말단 영역과 결합하는 단백질을 효모 two-hybrid system을 사용하여 탐색한 결과, brain expressed X-linked 2 (Bex2)를 분리하였다. Bex2는 KIF3A의 cargo-binding domain (CBD)을 포함하는 C-말단 영역과 결합하지만, KIF3B와 kinesin-1의 motor 단백질인 KIF5A와는 결합하지 않았다. 그리고 KIF3A는 Bex2의 다른 isoform인 Bex1과는 결합하지만, Bex3와는 결합하지 않았다. KIF3A은 GST-Bex1, GST-Bex2와는 결합하지만 GST와는 결합하지 않았다. HEK-293T세포에 Bex2을 발현시켰을 때 Bex2와 KIF3A는 세포 내의 같은 부위에 발현하며, Bex2 그리고 KIF3A을 면역침강한 결과 KIF3A와 KIF3B도 같이 침강함을 확인하였다. 이러한 결과들은 Bex2는 heterotrimeric kinesin-2와 운반체를 매개하는 단백질로의 가능성을 시사한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권2호
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• pp.97-104
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• 2007

본 연구는 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 소라, Batillus cornutus의 정자형성과정과 정자의 미세구조를 관찰하였다. 소라는 2003년 5월에 전라남도 완도군 연안에서 잠수하여 채집하였다. 실험개체의 크기는 각고 $60.0{\sim}69.9\;mm$였다. 소라의 정소는 다수의 정자형성소낭으로 구성되며, 이들 소낭 내에는 다양한 발달단계를 가지는 생식세포들이 존재하였다. 태사기의 제 1정모세포에서는 연접사복합체가 관찰되었다. 초기의 정세포에서는 골지체의 출현, 핵질 전자밀도의 증가 및 관상의 미토콘드리아가 확인되었다. 초기 정세포에서 관찰되는 아첨체과립은 전자밀도가 높은 작은 이형과립들로 구성되어 있었다. 정자변태과정의 중기부터는 핵의 후방에서 중심립이 확인되며, 이들 중심립을 중심으로 잘 발달되어진 미토콘드리아들이 위치하고 있었다. 이 시기에 아첨체과립은 응축되며, 얇은 막을 가진 첨체를 형성한다. 후기 정자변태과정 동안에 첨체는 길게 신장되어 원뿔모양으로 변화한다. 정자는 두부, 중편, 미부로 구성된다. 정자의 두부는 원형의 핵과 원뿔모양의 첨체로 구성되며, 미세섬유로 구성된 첨체기둥이 핵과 첨체 사이에 존재하고 있었다. 중편에는 5개의 미토콘드리아가 존재하고 있었다. 정자의 꼬리는 중심립에서 유래된 미세소관의 전형적인 "9+2" 구조를 하고 있었다.

• 한국가금학회지
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• 제28권3호
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• pp.267-274
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• 2001

부화후 성장하는 꿩 송과샘의 미세구조적 발달을 구명하고자 1일령, 1, 2 및 6개월령을 희생시켜 광학 및 전자현미경을 이용하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 광학현미경적 관찰에서 꿩 송과샘의 실질은 피막에 의해 싸여 있고 여기에서 기시하는 결합조직에 의해 불완전한 소엽 (lobule)으로 구분되었다. 송과샘실질은 소엽상과 불완전한 여포살이었으며, 둥근 핵과 염색성이 옅은 송과샘세포와 약간 짙고 길쭉한 핵을 갖는 지주세포로 구성되어 있었다. 전자현미경적 관찰에서 송과샘실질에는 길쭉한 송과샘세포와 지주세포가 소엽의 중심부를 향해 배열되어 있었고 광학현미경에서 소엽의 중심부에는 매우 불규칙한 막성층판복합체이나 포상구조물이 출현하였다. 실질은 비교적 밝은 솔과 샘세포와 짙은 핵을 갖는 지주세포로 구성되어 있었다. 송과샘세포는 잔유성 광수용세포의 형태를 취하였는데, 그 첨단부위의 밝고 팽대된 세포질에는 세포소기관이 빈약하나 섬모, 약간의 유리리보솜과 사립체가 출현하였다. 첨단부위세포질과 핵위부위세포질 사이의 좁아진 경부는 지주세포와 연접복합체를 이루고 목부위세포질내에는 미세소관이 풍부하였다. 핵주위세포질은 풍부하고 다수의 사립체, 잘 발달된 골지장치, 풍부한 과립형질내세망 및 유리 리보솜 등을 함유하고 있었다. 또한 핵아래부위세포질에서 여포의 기저부위로 기저돌기를 내고 있었다. 송과샘세포의 핵아래부위 세포질 및 기저돌기에서 60∼90nm 크기의 치밀소포가 관찰된 것이 특이하였고 짙은 핵을 갖고 긴 독기를 갖는 것이 특징이었다. 이상의 결과는 꿩 송과샘세포가 광수용능은 것의 없고 분비기능을 주로 수행하는 소견이었으며, 성숙 꿩의 송과샘의 미세구조적 연구를 확인하여 번식기와 비번식기에 따른 비교연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국패류학회지
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• 제28권4호
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• pp.321-328
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• 2012

전라남도 완도군 인근연안에서 채집된 소라, Batillus cornutus의 혈구를 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 혈구의 종류 및 미세구조적인 특징을 연구하였다. 광학현미경 상에서 소라의 혈구들은 호염기성 세포로 관찰되었다. 혈구의 형태학적인 특징으로 분류를 하였을 때 소라의 혈구는 모두 8종류로 나눌 수 있었다. 미성숙 혈구는 직경 약 4.5-5.5 ${\mu}m$로서 세포질 내에 지름 2-3 ${\mu}m$인 원형의 핵이 대부분을 차지하고 있었다. 과립세포는 직경 약 7 ${\mu}m$로서 세포질에는 전자밀도가 낮고 크기가 다양한 과립들과 미토콘드리아, 글리코겐 과립들이 관찰되었다. 초자세포는 핵의 크기 및 세포질에 존재하는 미세소관의 특징에 따라 6종류로 세분화 할 수 있었다. 초자세포 III은 라이소좀 및 글리코겐 과립의 형성이 미약하여 식세포의 기능 보다는 영양분의 흡수 및 운반 기능을 수행하는 것으로 판단되며, 특히 초자세포 VI은 형태가 불규칙한 아메바형으로 세포질에 글리코겐 과립의 분포가 높고, 이식포와 자식포가 분포하고 있었다. 따라서 이들 혈구들의 정확한 기능을 파악하기 위해서는 효소학적 및 면역학적 연구를 추가적으로 수행해야 할 것으로 판단된다.