• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1349-1356
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• 2017

$K^+$ 통로 개방제들은 심근, 뇌, 골격근 등에서 세포막 혹은 미토콘드리아 내막에 존재하는 큰 전도성의 $Ca^{2+}$-의 존성 $K^+$ (BK) 통로 및 ATP-조절성 $K^+$ 통로(ATP-sensitive $K^+$ channels, $K_{ATP}$)에 작용하여 허혈성 혹은 산화성 세포 손상을 완화하는 효과가 있는 것으로 보고되어 있다. 본 연구에서는 망막 색소 상피세포주인 ARPE-19 세포를 실험 모델로 하여 큰 전도성의 BK 통로 개방제인 NS 1619가 유사한 보호 효과를 나타낼 수 있는지, 또한 그 작용기전이 무엇인지를 확인하고자 하였다. AREE-19 세포를 여러 형태의 산화 스트레스에 노출시켜 세포 손상을 유발하고 그 손상의 정도 및 이에 미치는 NS 1619의 효과를 trypan blue 배출능, Tunel 염색 분석을 통하여 측정하였다. NS 1619는 여러 형태의 산화 스트레스에 의한 괴사성 및 apoptosis에 의한 세포 손상을 효과적으로 방지하였으며 그 보호 효과는 BK 통로 봉쇄제인 paxilline 의해 차단되었다. NS 1619는 $H_2O_2$에 의한 세포내 ATP 고갈을 현저히 완화시켰으며, 또한 MTT 환원능으로 측정한 미토콘드리아의 기능을 보호하는 효과를 보였다. 유세포형광 분석법을 이용한 실험에서 NS 1619는 $H_2O_2$에 의한 미토콘드리아 막전압의 소실을 유의하게 방지하였다. 이상의 결과들을 종합하면 NS 1619는 망막 색소 상피세포에서 산화성 세포 손상을 방지하는 효과를 나타내며 그 기전에 미토콘드리아 기능에 대한 보호 작용이 연관되어 있는 것으로 사료된다.

• Animal Systematics, Evolution and Diversity
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• 제10권2호
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• pp.231-243
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• 1994

한국에 살고 있는 다람쥐(Tamias sibiricus barberi)의 형태적 형질, 염색체 핵형 및 미토콘드리아 DNA 절단단편의 변이의 정도를 파악하기 위하여, 다변량분석, 골수세포 및 blot-hybridization법으로 표본들을 분석하였다. 아종 barberi의 분류학적 재검토를 위하여, 만주에 살고 있는 다람쥐(Tamias sibiricus orientalis)의 표본들의 형태적 형질들도 함께 분석하였다. 한국의 6개 지역의 다람쥐는 서로 형태적으로 유사했으며, 만주산 다람쥐는 한국의 다람쥐와 다른 군을 형서알 정도로의 뚜렷한 형태적 차이를 보이지는 않았다. 한국의 4개 지역의 다람쥐는 동일한 핵형(2n = 38)을 가졌고, 5개 미토콘드리아 DNA clone이 나타난 한국의 3개 지역의 다람쥐의 미토콘드리아 절단단편의 양상도 서로 유사하였다. 한국산 다람쥐는 단일한 집단이며, Corbet(1978)가 지적했던대로 아종 barberi는 아종 orientalis의 synonym임이었다. 한국과 만주산 다람쥐의 학명은 T.sibiricus orientalis이지만 분류학적 재 검토를 위하여 북한, 만주 및 중국의 표본들을 사용한 계통분류학적 연구가 필요하다고 본다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권4호
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• pp.682-688
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• 1997

본 논문에서는 당뇨에 의한 CYP2El의 유도와 이에 따른 지질과 산화의 증가에 비타민 C가 미치는 영향을 간 소포체와 미토콘드리아에서 알아보고자 하였다. Cy-tochrome P450의 함량은 간 소포체와 미토콘드리아 모두에서 정상과 당뇨간에 차이를 보이지 않았고, 비타민 C의 공급은 영향이 없었다. Superoxide anion에 의한 지질과 산화에 가장 큰 영향을 끼친다는 CYP2El에 대하여 immunoblotting으로 그 함량을 알아본 결과, 간 소포체 CYP2El이 당뇨에서 증가하고 비타민 C의 보강은 50mg/d의 공급으로도 현저한 감소를 보여 간 소포체 P450의 함량과는 다른 결과를 나타냈다. 간 미토콘드리아의 경우 소포체와 동량(20$\mu\textrm{g}$)의 단백질을 loading하였는데 CYP2El의 발현을 볼 수 없었다. 간 소포체와 미토콘드리아 NDMA demethylase의 활성이 정상군과 당뇨군에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 250mg/d의 비타민 C 공급시 간 소포체에서는 유의적으로, 간 미토콘드리아에서는 유의적이지는 않으나 감소하였다. NDMA demethylase의 활성은 CYP1El의 함량을 반영한다고 알려져 있는데 본 연구에서는 동일한 pattern으로 진행되지는 않은 듯하다. NADPH-cyto-chrome c reductase의 활성은 NDMA demethylase의 활성과 양의 상관관계를 보였다. 따라서, 비타민 C의 공 급은 당뇨에 의한 CYP2El의 유도를 감소시키고 NDMA demethylase, NADPH-cyto-chrome c reductase와 같은 약물대사계 효소의 활성을 감소시켜 지질과 산화를 낮출 것으로 사료된다 그러나, 비타민 C의 공급량에 따라 조금씩 다른 결과를 보여 당뇨에 있어 가장 좋은 효과를 보일 수 있는 최적의 비타민 C 보강량을 결정하는 연구가 요구된다. 당뇨군에서 지질과 산화의 지표인 thiobar-bituric acid reactive substances(TBARS)의 함량이 간 소포체에서 유의적으로 증가하였고, 비타민 C의 공급랑에 의존하여 TBARS의 함량이 감소하였다. TBARS의 함량은 NDMA demethylase의 활성과 양의 상관관계를 보여 CYP2E1이 당뇨의 지질과 산화에 영향을 끼친다고 생각된다. 이러한 비타민 C의 항산화 효과는 비타민 C 자체의 항산화 능력, 비타민 E와 glutathione 같은 다른 항산화제의 절약 효과, CYP2El의 유도 저하를 통하는 것으로 생각되며 그중 어떤 것에 가장 큰 영향을 받는 지는 아직 알려지지 않았고 더욱 많은 연구가 요구된다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1397-1405
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• 2018

미토콘드리아는 세포안에서 에너지 공급, 칼슘 이온 저장, 활성산소 생성, 세포 자살과 같은 다양한 기능을 수행한다. 이러한 기능을 통해, 미토콘드리아는 줄기세포의 유지, 증식, 그리고 분화에 관여한다. 뇌에서 뇌실 하 영역(subventricular zone, SVZ)에는 일평생 새로운 신경세포를 생성하는 신경줄기세포(neural stem cell, NSC)가 존재한다. 하지만, SVZ NSCs에서 미토콘드리아의 역할에 대한 연구는 많이 알려져 있지 않다. 이번 연구에서 우리는 미토콘드리아의 complex I 저해제인 rotenone이 SVZ NSCs의 증식과 분화를 다른 방식으로 방해한다는 것을 보여주었다. 증식 중인 신경줄기세포에서, rotenone은 세포분열을 감소시켰는데, 이때 세포분열은 히스톤 H3에 인산기가 붙어있는 지를 측정하여 확인하였다. Rotenone을 50 nM 농도로 증식 중인 신경줄기세포에 처리했을 때, 세포사멸은 발생하지 않았다. 한편, 분화 중인 신경줄기세포에 rotenone을 처리한 경우, 신경세포와 희소 돌기아교 세포(oligodendrocyte)으로의 분화가 억제되었고, glial fibrillary acidic protein (GFAP)를 발현하는 성상세포(astrocyte)에는 영향이 없었다. 흥미롭게도, 4-6일 동안의 분화 과정 동안 rotenone이 처리된 신경줄기세포에서 대조군 보다 더 많은 세포 수가 관찰 되었는데, 이는 증식 과정 중의 rotenone의 효과와 다른 것이다. 이에, 우리는 rotenone이 세포 자살은 감소시켰으나, 세포 분열에는 영향을 끼치지 않았음을 관찰하였다. 세포 자살의 경우는 cleaved caspase-3를 측정함으로써 확인하였다. 이러한 결과들은 SVZ 신경줄기세포의 증식과 분화 모두에 제대로 작동하는 미토콘드리아가 있어야 함을 제안하고 있다. 게다가, 이러한 과정에서 미토콘드리아는 세포 분열과 세포자살에 관여할 수도 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.464-474
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• 2021

대사성질환, 암, 손상, 및 패혈증 등에 의해 유도되는 염증은 산화스트레스를 통해 세포의 미토콘드리아의 기능을 감퇴시켜 신경증과 근육위축증 등을 야기한다. 본 연구에서는 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 유도된 미토콘 드리아의 기능감퇴와 근육위측증에 대한 butyrate의 억제효과를 확인하고자 하였다. LPS의 처리는 C2C12세포에서 MAPK의 활성을 통해 미토콘드리아 분열을 촉진하는 DRP1 (Ser616) 인산화와 Atrogin-1의 발현을 증가시켰다. 그러나 butyrate를 처리한 C2C12세포에서는 LPS 처리에 의한 염증 효과가 유의적으로 감소하며, 미토콘드리아 분열을 억제하는 DRP1 (Ser637)의 인산화와 mitofugin2 (Mfn2)의 발현을 증가를 유도하는 것을 확인하였다. 또한 butyrate를 처리한 세포에서 대사성질환을 유발하는 pyruvate dehydrogenase kinase 4 (PDK4)의 발현을 억제함이 관찰되었다. 이는 butyrate가 포도당 대사에서 염증에 의해 유도되는 Warburg 효과를 억제하여 산화스트레스를 개선함으로써, JNK의 활성을 억제하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과들은 butyrate가 항산화효과를 통해 패혈증과 대사성질환과 같은 염증에 의해 유도되는 미토콘드리아의 기능 감퇴와 이에 따른 근육위축증을 개선할 수 있는 후보물질로 활용될 가능성이 있을 것으로 기대된다.

• 한국어류학회지
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• 제33권4호
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• pp.217-225
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• 2021

양태과는 경제적으로 중요한 저서성 바닷물고기로써 인도태평양과 지중해의 열대 또는 온대지역의 하구역에 서식한다. 이번 연구에서 우리는 차세대염기서열분석법을 이용하여 flathead의 일종인 Platycephalus cultellatus Richardson, 1846의 전장 미토콘드리아 유전체를 최초로 분석하였다. 그 총 길이는 16,641 bp이었고, 단백질암호화 유전자 13개, 리보솜 RNA 유전자 2개, 전량 RNA 유전자 22개로 구성되었다. 그 유전자의 구성과 배열은 전형적인 척추동물과 같았다. 단백질암호화 유전자 13개를 바탕으로 작성된 분자계통수에서 P. cultellatus는 같은 과에 속하는 종들과 단계통군을 형성하였고, P. indicus를 비롯하여 Platycephalus sp.로 등록된 표본들과 함께 분기하였다. 또한 DNA 바코딩 분자마커로 널리 사용되는 cox1 유전자를 바탕으로 작성된 분자계통수에서 우리의 표본은 같은 종에 속하는 표본들과 단계통군을 형성하여 그 분류학적 위치가 명확하게 밝혀졌다. 이번 연구에서 새롭게 분석된 P. cultellatus의 미토콘드리아 유전체는 이후 flatheads의 분류와 분자계통을 위한 중요한 기초정보로 활용될 것이다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제22권1호
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• pp.28-36
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• 2022

목적: 혈장 아미노산(PAA) 및 소변 유기산(UOA) 분석에서 비정상적인 대사 산물의 검출은 리 증후군과 같은 임상 미토콘드리아 질환을 진단하는 데 사용되었다. 본 연구에서는 PAA 및 UOA 분석의 진단적 가치와 유효성을 검토하였다. 방법: 이 논문은 2003년에서 2018년 사이에 단일 3차 진료 센터에서 진단된 리 증후군 환자에 대상으로 후향적 연구로 진행되었다. 전체 미토콘드리아 시퀀싱 및 핵 DNA 관련 미토콘드리아 유전자 패널 분석을 통해 미토콘드리아 DNA (mtDNA) 돌연변이 관련 리 증후군에 대해 19명의 환자가 양성이었고 57명의 환자는 음성인 것으로 밝혀졌다. 그 이후에 PAA 및 UOA 분석 결과를 비교하였다. 결과: 두 그룹 간의 PAA 및 UOA 분석 결과를 비교한 결과, mtDNA 돌연변이 양성 Leigh 증후군과 mtDNA 돌연변이 음성 Leigh 증후군 그룹 간에 비정상적인 대사 산물은 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 결론: PAA 및 UOA 분석은 리 증후군을 진단하거나 mtDNA 돌연변이 관련 리 증후군을 선별하기 위한 부적절한 검사 방법이다. 그러나 UOA 분석은 여전히 리 증후군에 대한 적합한 선별 검사일 수 있다.

• 한국체육학회지인문사회과학편
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• 제51권3호
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• pp.437-445
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• 2012

이 연구는 유산소운동이 1형 당뇨쥐의 체장세포질 GAPDH 및 미토콘드리아 MnSOD 활성에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 실험동물로는 SD계열 흰쥐를 대상으로 strepzotosine을 주입하여 당뇨를 유발시킨 후 수영운동을 8주간 적용시켰다. 실험 종료 후 췌장조직을 적출하여 시료를 분리한 다음 Western Blotting을 실시하여 GAPDH와 MnSOD를 분석하였다. 본 실험결과 췌장세포질 GAPDH의 그룹 간 활성정도는 정상 대조군(CON)과 당뇨군(D.M) 및 당뇨 운동군(D.M-Ex)의 MnSOD 활성 정도는 각 그룹 간 유의한 활성차이를 나타냈다[F(3, 27) = 57.9, P = .000]. 대조군과 비교했을 때 당뇨그룹의 활성은 나타났으며, 당뇨운동그룹 또한 대조군에 비해 낮은 활성을 나타냈다. 반면 당뇨운동그룹은 당뇨그룹과 비교했을 때 상대적으로 높은 활성을 보였다. 췌장의 미토콘드리아 MnSOD 활성 또한 유사한 결과를 보여 이들 또한 각 그룹 간 유의한 활성차이를 나타냈다[F(3, 27) = 572.472, P = .000]. 따라서 본 연구결과를 종합해 볼 때 유산소운동에 의한 GAPDH와 MnSOD 활성증가는 당뇨병 병소와 관련된 다양한 경로의 활성을 억제하고 미토콘드리아 기능회복에 긍정적인 영양을 미쳐 당뇨병 발병의 진행을 막는데 효과적인 것으로 생각된다.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제16권2호
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• pp.73-79
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• 2012

목적: 일부 사구체 질환 그리고 말기 신부전 환자를 대상으로 한 연구들에서 특정 부위의 돌연변이와 deletion 그리고 미토콘드리아 DNA copy 수 등이 예후적인 경과와 관련이 있다는 주장이 제기되었다. 연구자들은 소아 IgA 신병증 환자를 대상으로 혈소판을 이용한 미토콘드리아 DNA 전체 염기서열 분석을 실시하였다. 방법: 인제의대 부산백병원 소아청소년과에서 신생검을 실시하여 IgA 신병증으로 확진된 7명의 환자를 대상으로 하였다. 대상 환아들은 동반된 전신질환이 없고 가족력상 신장질환이 없는 경우로 국한 하였다. 신생검 당시 혈청 크레아티닌 치와 사구체 여과율은 모두에서 정상 범위였으며, 각각의 연령 대에 정상 범위의 혈압을 보였다. 환자의 성별은 남자 4명 여자 3명 이었다. 환자들은 단백뇨의 정도에 따라 두 군으로 분류하였다. 결과: 신생검 당시 환자들의 평균 나이는 $11.5{\pm}2.2$세 였으며 최종 추적검사 당시의 나이는 평균 $17.9{\pm}3.2$세 였다. 환자들의 평균 추적관찰 기간은 평균 $7.8{\pm}3.1$년 이었다. 환자들은 입원당시 단백뇨의 정도에 따라 2군으로 분류하였다. 1군은 입원당시 단백뇨가 동반되지 않았던 환자들이며 2군은 신증후군의 임상 양상을 보인 환자들이었다. 최종 추적 관찰 당시 양군의 혈청 크레아티닌 치, BUN은 모두 정상 범위였다. 혈청 알부민 치는 2군에서 $3.7{\pm}0.6g/dL$로 1군의 $4.7{\pm}0.2g/dL$에 비해 유의하게 낮았으며(P=0.0241), 혈청 콜레스테롤치는 2군에서 $222.7{\pm}35.7mg/dL$로 1군의 $148.3{\pm}29.1mg$ 보다 유의하게 높았다(P=0.0283). 24시간 채집뇨상의 총단백량도 2군에서 $1,466.0{\pm}742.5\;gm$으로 1군의 $122.5{\pm}48.1\;gm$에 비해 유의하게 높았다(P=0.0135). 단회 소변을 이용한 단백/크레아티닌 비는 2군에서 $1.8{\pm}1.6$으로 1군의 $0.2{\pm}0.2$에 비해 높았으나(P=0.0961), 통계적인 유의성은 없었다. 2명의 환자에서 8,272-8,281(CCCCCTCTA) 부위 염기서열 누락을 관찰되었다. 단백뇨 정도에 따라 분류한 두군 모두에서 각각 한명씩 염기 서열의 누락이 있었다. 누락된 부위는 미토콘드리아 유래 발현되는 단백질 서열 등에 관련 없는 비부호화부위(non coding region) 이었다. 8,272-8,281 부위를 제외한 미토콘드리아 DNA 염기서열은 모두 정상이었다. 결론: 소아 IgA 신병증에서도 mtDNA common deletion이 증명됨으로해서 향후 소아 IgA 신병증에서 미토콘드리아의 기능 이상이 진행성 임상적 경과에 어떠한 영향을 미칠 수 있는 지에 대한 추가 연구가 필요하다고 생각한다.