• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제10권3호
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• pp.159-168
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• 2006

설치류를 포함한 대부분의 포유동물은 페로몬 반응을 중개하는 두 개의 화학감각 시스템(chemosensory system)을 갖고 있는데, 각각 주후각시스템(main olfactory system, MOS)과 부후각시스템(accesory olfactory system, AOS)이다. MOS에 속하는 화학감각뉴런들은 주후각 상피 내에 위치하며, AOS에 속하는 화학감각뉴런들은 비강 윗부분의 서골비기관(vomeronasal organ, VNO)에 위치한다. 공기 중의 비휘발성 페로몬 성분들은 구개 위쪽으로 열린 관을 통해 VNO의 내강으로 이동한다. 페로몬 수용체 단백질들은 크게 두 개의 슈퍼패밀리 V1R과 V2R로 나뉘는데, 이들은 구조적으로 큰 차이가 있으며 MOS에서 발현되는 후각 수용체들과는 무관하다. 이들은 7개의 막관통 도메인을 갖는 G-단백질 결부 단백질(seven transmembrane domain G-protein coupled proteins, V1R은 $G_{{\alpha}i2}$와, 그리고 V2R은 $G_{0\;{\alpha}}$와 연관)이다. V2R은 비고전적 MHC Ib 유전자 산물인 M10과 기타 8개의 M1 패밀리 단백질들과 함께 작용한다. 그 외 VNO 뉴런의 중요한 구성 분자는 TrpC2로, 이는 transient receptor potential(TRP)의 양이온 채널 단백질이며 세포내 신호전달과정에서 중요한 역할을 할 것으로 추정된다. 포유동물의 화학적 의사소통과정에서 페로몬은 작용 모드 또는 효과에 따라 4종류로 분류할 수 있는데, 프라이머(primer), 신호자(signaler), 조정자(modulator) 그리고 방출자(releaser)이다. 근본적으로 이들 화학신호에 대한 반응들은 개체 간, 심지어는 한 개체 내에서도 다양할 수 있다. 이러한 다양성은 페로몬이 스테로이드 호르몬들과 함께 또는 단독으로, 신경전달물질들과 같은 비스테로이드 요인들의 후각정보 처리 과정에 미치는 각종 조절의 차이에 의해 나타날 수 있다. 이러한 조절은 유리한 사회적, 환경적인 조건들을 갖도록 수용자의 생식 축에 미치는 영향을 증강 또는 촉진한다. 가장 좋은 예는 수컷 생쥐의 소변 중의 테스토스테론 의존적인 주요 요단백질(major urinary proteins, MUPs)에 의한 임신방지효과(Bruce 효과)이다. 흥미롭게도 생쥐 GnRH 뉴런은 냄새와 페로몬 양자 모두로부터 페로몬 신호를 수용하는 것 같다. 비록 상당한 논란의 소지는 있지만, 그간의 연구들은 생식과 기타 여러 기능들 사이에 복잡한 상호교차 관계가 있음을 시사한다. 여기서 GnRH 뉴런은 다양한 원천으로부터의 정보를 통합하고, 다시 다양한 뇌기능을 조절하는 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1111-1120
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• 2017

내습성 및 감수성 선발계통 각 1점씩을 대상으로 침수처리 후 GO 분석을 통해 추출된 유전자들을 기능별로 분류해보면 생물학적 과정(biological process)에 관여하는 유전자 발현이 가장 크게 영향을 받았으며, 분자 기능(molecular function)과 세포 요소(cellular component) 관련 유전자를 포함하여 모든 기능의 유전자 발현 변화가 감수성 계통보다 내습성 계통에서 크게 일어났다. 침수처리 후 발현 양상이 유의하게 차이나는 유전자의 보다 자세한 기능을 측정한 결과 내습성 계통에서 발현량이 증가한 유전자는 CA02g26670은 CONSTANS protein과 관련있는 유전자로 일장조건에 따른 개화조절에 관여하는 유전자이며, 발현량이 감소한 유전자는 CA01g21450, CA01g22480, CA01g34470, CA02g00370, CA02g00380이었다. 감수성 계통에서 침수처리 후 발현량이 증가한 유전자는 CA02g09720, CA02g21290, CA03g16520, CA07g02110, CA12g17910이었는데 각각 단백질 분해효소 활성 저해, DNA binding, 세포벽 분해효소 억제, nodulin 관련 유전자 등으로 밝혀진 유전자들이었다. 감수성 계통에서 발현량이 감소한 유전자는 CA02g02820, CA03g21390, CA06g17700, CA07g18230로 각각 칼슘이온결합, 고온환경 발현기작, 레시틴 생합성 경로의 수용성중간대사체인 phosphocholine 합성 및 저온스트레스 관련 등의 기능을 한다. 내습성 계통과 감수성 계통에서 동시에 발현이 증가한 유전자는 고온 등 환경스트레스로 인한 apoptosis와 관련된 유전자와 peroxidase와 관련있는 유전자로 확인되었고, 발현이 동시에 감소한 유전자는 nucleoside transporter인 CA02g16990로 확인되었으며, 나머지 선발 유전자는 유전자 발현이 확인되지 않았다. 내습성 및 감수성 계통간 습해 조건에서 발현에 차이를 보이는 유전자 구명을 기반으로 향후 불량환경에 대해 저항성을 보이는 계통 육성 및 관련 생리반응에 대한 다양한 연구가 필요하다.

• KSBB Journal
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• 제23권5호
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• pp.369-374
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• 2008

Rhdotorula glutinis epoxide hydrolase 유전자를 pColdI 벡터 와 pET-21b(+) 벡터에 재조합하여 제작한 E. coli를 생촉매로 사용하여 라세믹 styrene oxide에 대하여 회분식 가수분해 반응을 실시하였다. pET-21b(+)/RgEH 재조합 플라스미드 DNA를 가진 E. coli를 $15^{\circ}C$에서 저온 배양할 때 수용성 단백질 형태로 가장 많이 발현되었고, 입체선택적 가수분해 활성과 촉매 안정성이 가장 좋았다. 라세믹 styrene oxide 20 mM에 대하여 반응온도 $30^{\circ}C$에서는 반응시간 20분 동안에 수율 24.0%로 (S)-styrene oxide를 얻은 반면에, 반응온도를 $10^{\circ}C$로 낮추고 0.5% (w/v) Tween 20을 첨가하고 반응시키면 광학순도 99.0% ee 이상의 (S)-styrene oxide을 46.0%의 수율로 얻을 수 있었다. 최적조건에서 E 값은 6.68이었으며, 100 mM의 라세믹 styrene oxide에 대해서는 반응시간 50분에 이론 수율 50% 대비 40%의 높은 수율로 (S)-styrene oxide를 얻을 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제24권8호
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• pp.820-826
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• 2014

세포표면 수용체와 통로가 적절히 기능하려면 특정 세포 내 위치로 배치되고 조절되어야 한다. PSD95/Dlg/Zo-1 (PDZ) 도메인은 이러한 배치와 조절을 매개하는 다양한 단백질들을 인식하고 이 단백질들이 서로 결합하는데 관여한다. MUPP1은 13개의 PDZ domain을 가지는 단백질로서 여러 구조 단백질 및 신호전달 단백질과 상호 결합하지만, MUPP1이 어떻게 안정화되며, 어떻게 신호전달과정에 관여하는지에 대해 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 MUPP1의 PDZ 도메인과 상호 작용하는 단백질을 규명하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 이용하였고, Parkin이 MUPP1과 결합하는 것을 확인하였다. Parkin은 E3 ubiquitin ligase로서, Parkin 유전자의 기능상실 돌연변이는 autosomal recessive juvenile parkinsonism을 일으키는 것으로 알려져 있다. Parkin은 MUPP1의 12번째 PDZ domain과 결합하지만, 다른 PDZ 도메인과는 결합하지 않았다. Parkin의 C-말단부위는 II 형 PDZ-결합모티프를 가지고 있는데, 이 모티프가 MUPP1과의 결합에 필수적임을 확인하였다. HEK-293T 세포에 MUPP1과 Parkin을 동시에 발현하여 발현위치를 확인한 결과 세포내의 같은 위치에서 발현하였다. 또한 Parkin은 MUPP1을 강하게 유비퀴틴화 하였다. 이러한 결과들은 MUPP1이 Parkin의 기질이며, Parkin에 의한 유비퀴틴화에 의해 MUPP1의 기능 혹은 안정성이 조절될 수 있음을 시사한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권1호
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• pp.75-82
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• 2003

환경 오염원으로서 폭약 hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine(RDX)에 대한 RDX 분해세균 Pseudomonas sp. HK-6의 세포반응과 형태변화에 대하여 조사하였다. 아치사조건의 RDX농도와 노출시간에 따른 균주 HK-6의 생존율을 분석한 결과, 이 세균의 생존율은 스트레스 충격 단백질의 생성과 비례하였다. 총세포 지방산 조성분석에서 균주 HK-6는 trypticase soy agar(TSA)에서 자랄 때 보다 RDX배지에서 자랄 때 여러 가지 종류의 지방산이 생성되거나 사라지는 것이 밝혀졌다. Anti-DnaK와 anti-GroEL을 이용하여 SDS-PAGE와 Western blot을 통한 분석으로 균주 HK-6는 70 kDa DanK와 60 kDa GroEL을 포함하는 몇가지 스트레스 충격단백질을 생성하는 것으로 밝혀졌다. RDX에 노출된 HK-6배양에서 수용성 단백질 분획에 대하여 2-D PAGE를 실시하였으며, pH 3에서 pH 10 범위에서 약 300 spots가 silver로 염색된 gel상에서 관찰되었다. 그 결과, RDX에 대한 반응으로 10여개의 spots가 현저히 유도 발현되었다. RDX(0.135mM, 12시간)에 노출된 세포는 구멍이 나타나고 표면의 불규칙적인 형태 변화가 일어나 죽게되는 것이 주사 전자현미경을 통하여 관찰되었다.

• 생명과학회지
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• 제26권3호
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• pp.282-288
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• 2016

단백질-단백질 결합은 수용체 단백질, 효소, 세포 골격 단백질의 세포내 위치 결정 및 기능 조절에 중요한 역할을 한다. Postsynaptic density-95/disks large/zonula occludens-1 (PDZ) 도메인을 가진 단백질들은 시냅스 가소성, 신경세포 성장과 분화뿐만 아니라 많은 질병의 병태생리에 중요하게 관여하는 scaffold 단백질로 작용한다. Multi-PDZ domain protein 1 (MUPP1)은 13개 PDZ 도메인을 가지는 단백질로서 세포막 수용체 군집화, 신호전달 복합체 구성, 세포 골격 조정에 대한 매개 역할을 하는 것으로 알려지고 있지만 MUPP1의 세포 내 기능은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 MUPP1의 아미노 말단 PDZ 도메인과 결합하는 새로운 단백질을 규명하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 이용하였고 Wdpcp (전에 Fritz로 알려짐)이 MUPP1과 결합하는 것을 확인하였다. Wdpcp는 planar cell polarity (PCP) effector로서 세포 이동과 섬모형성에 관여하는 것으로 알려져 있다. Wdpcp는 MUPP1의 첫 번째 PDZ 도메인과 결합하지만, 다른 PDZ 도메인과는 결합하지 않았다. 또한 MUPP1와 Wdpcp의 결합에서 Wdpcp의 C-말단부위가 결합에 필수적임을 효모 two-hybrid 방법으로 확인하였다. 이러한 단백질간 결합은 glutathione S-transferase (GST) pull-down assay, 공동면역침강, HEK-293T 세포에서의 발현위치를 통하여 추가적으로 확인하였다. 이러한 결과들은, MUPP1과 Wdpcp 결합은 세포내 액틴 다이내믹스(dynamics)와 세포이동 조절에 역할을 할 가능성을 시사한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권1호
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• pp.43-47
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• 2007

Transforming growth $factor-{\beta}(TGF-{\beta})$ 신호의 매개자 역할을 하는 Smad 계열 단백질은 발생과정에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. Estrogen receptor(ER)와 구조적으로 유사한 estrogen receptor-related receptor(ERR)은 포유동물에서 후기 배발생기에 외배엽 형성과 관련이 되어 있는 고아핵수용체이다. 본 연구에서는 해양무척추동물의 초기발생과정과 계절번식기 동안에 Smad3와 ERR의 유전자 발현이 발생과정과 성숙에 어떠한 연관성을 갖고 있는지 알아보기 위하여, 동해안 연안에 주로 서식하는 극피동물문 둥근성게과 둥근성게(Strongylocentrotus nudus)를 재료로 하여 계절별 및 배발생 과정중에 Smad3와 $ERR{\beta}$ like 1의 mRNA 농도를 real-time PCR 방법으로 조사하였다. Smad3 mRNA는 샘플링을 시작한 2004년 2월의 생식소와 비교하면 4월부터 그 농도가 증가하기 시작하여 6월까지 증가하였으며, 산란기인 8월에 감소하였다가 10월부터 12월까지 높은 수준을 유지하였다. $ERR{\beta}$ like 1 mRNA는 6월까지 낮은 수준이었으나, 산란기인 8월에 급증한 후 다시 감소하였다. 수정란부터 초기 유생기까지 발생과정을 분석한 결과, Smad3 mRNA는 8세포기 및 16세포기에 높은 발현이 관측되었다. 한편, $ERR{\beta}$ like 1 mRNA는 포배기, 낭배기, 초기 유생기에 현저하게 높은 발현패턴을 보였다. 이상의 결과로부터 둥근성게의 산란기 및 발생배의 발생후기에 $ERR{\beta}$ like 1이 중요한 역할을 담당할 것으로 추정되며, 초기 난할시기에는 Smad3의 관련성이 시사되었다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제2권3호
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• pp.192-197
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• 2007

넙치의 생체방어 및 면역관련 유전자의 대량확보를 위하여, 지질다당질로 자극한 넙치의 말초백혈구 cDNA library를 suppression subtractive hybridization 방법으로 제작하여 발현유전자의 발현 양상 및 특성을 분석하였다. 총 470개의 SSH 클론 중 기존에 밝혀진 유전자와 상동성을 보인 218개의 클론을 분석한 결과, 대표적인 전염증사이토카인 IL-1의 유인수용체인 IL-1RII가 34번의 가장 높은 빈도로 발현되었으며, IL-$1{\beta}$가 14번의 높은 발현 빈도를 보였다. 그 중 펩티도글리칸 인식 단백질및 혈관활성 장 펩타이드 유전자는 어류에서는 처음으로 보고되는 것으로, 지질다당질로 자극한 넙치의 말초백혈구 SSH cDNA library는 다양한 생체방어 및 면역관련 유전자를 포함하고 있었다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1183-1191
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• 2013

APEX-1 (인간 apyrimidinic/apurinic 효소)은 염기성 사이트 및 DNA단일 가닥 결손으로 손상된 DNA을 복구 할 수 있는 다기능 단백질이다. 또한 APEX-1은 많은 전사 인자들의 redox-modifying factor (산화 환원 수정 요소)로서의 역할을 한다고 알려져 있다. 이런 APEX-1의 전사 타겟을 동정하는 것은 APEX-1의 다양한 세포 내 작용 메커니즘을 이해하는데 필수적이다. 따라서 이 논문에서는 먼저 Expression array analysis를 통해 glial cell-derived neurotropic factor receptor ${\alpha}1$ ($GFR{\alpha}1$)을 동정하였다. $GFR{\alpha}1$은 glial cell-derived neurotropic factor (GDNF) family 수용체이며 APEX-1에 의해 발현이 증가된다. APEX-1이 과발현된 세포에서 GDNF처리에 의해 GDNF/$GFR{\alpha}1$ 시그널 타겟인 c-Src가 Tyr418잔기에서 인산화 됨을 관찰하였다. 또한 APEX-1이 과발현된 세포에 GDNF처리하면, 세포증식이 증가함을 보았다. 반면, APEX-1 발현을 siRNA을 이용하여 감소시키면 $GFR{\alpha}1$ 발현과 GDNF에 의한 c-Src 인산화 및 세포증식이 감소함을 확인하였다. 이상의 결과는 APEX-1은 GDNF/$GFR{\alpha}1$ 시그널을 통해 세포 생존과 증식을 조절함을 증명하였다. 따라서 본 연구를 통해 APEX-1의 세포 증식을 조절하는 새로운 기전을 규명하였다.

• 생명과학회지
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• 제28권1호
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• pp.50-57
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• 2018

Millettia erythrocalyx는 콩과(Fabaceae)에 속하는 식물로 중국, 태국, 인도 등 열대 아열대 지역에 분포하며, 항바이러스 활성을 보유하고 있다는 보고가 있으나 항산화능과 항암활성 등에 관한 연구는 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 M. erythrocalyx의 에탄올 추출물(EEME)을 사용하여 항산화능을 측정하고, 인체간암세포주인 HepG2에 대한 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 분석하였다. 먼저 DPPH radical scavenging activity를 통해 분석한 결과, EEME의 $IC_{50}$는 $2.74{\mu}g/ml$로 뛰어난 항산화능을 보유하였음을 확인하였다. 또한 EEME 농도 의존적으로 HepG2 세포의 성장을 억제하였다. EEME의 HepG2 세포 사멸 효과의 기전을 분석하기 위하여 세포주기를 분석한 결과, EEME 농도의존적으로 SubG1 세포가 증가하였으며, Annexin V 염색과 DAPI 염색을 통해 apoptotic 세포 및 apoptotic body가 증가됨을 확인하였다. 또한 apoptosis 관련 단백질들의 발현변화를 분석한 결과, EEME 처리에 의해 사멸수용체인 Fas와 pro-apoptotic 단백질인 Bax의 발현이 증가되었으며, caspase-3, -8, -9가 활성화되고 최종적으로 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 EEME는 내인성 및 외인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의하여 HepG2 세포의 증식을 억제하는 항암활성을 보유하였음을 확인하였다.