• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.558-558
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• 2012

최근의 원자간력현미경(AFM)은 soft한 생체물질을 비파괴적 방법 및 나노크기의 분해능으로 여러 구조적, 물리적 특성 측정이 가능하여 bio분야에 다양이 활용되고 있다. 본 연구에서는 AFM을 이용하여 줄기세포인 BM MSC(bone marrow mesenchymal stem cell)가 신경세포로 분화 여부를 측정하는 방법을 보고하고자 한다. 신경세포의 신호전달은 시냅스에서 신경전달물질을 매개로 하여 이루어지는데, 신경전달물질 중에 D-Glutamic acid는 시냅스후세포에서 흥분성 전위 크기를 증가시킨 상태를 장기간 유지시켜주는 물질로, 특정물질인 Glutamate와 항원-항체 결합을 한다. 본 연구에서는 이 두 물질간의 항원-항체 반응을 활용하여 줄기세포의 신경세포로 분화 여부를 AFM으로 측정하였다. 먼저, 수용성 시료인 두 물질을 증류수에 용해시켜 Mica 기판에 그 용액을 떨어뜨려 자연건조로 시료를 준비한 후, AFM으로 형태 및 크기를 측정하였다. D-Glutamic acid와 Glutamate는 구형 입자 형태를 보였으며, Glutamate의 너비는 ~100 nm이고, D-Glutamic acid는 ~50 nm였다. 두 물질이 든 용액을 섞었을 때, 항원-항체 반응에 의해 다른 크기의 두 구형입자가 붙어 있는 형태가 관찰되었다. 이 반응을 활용하여, 신경세포에서 분비되는 신경전달물질인 D-Glutamic acid를 선별하였다. DMEM 배지에 신경암세포주인 SH-SY5Y 를 접종한 후 $37.6^{\circ}C$의 incubator에서 24시간 배양하고, 화학적 자극(60~70 mM의 KCl 용액을 주입함)을 주어 신경전달물질 분비를 유도하였다. 그 배지에 항체 Glutamate 를 주입하여 자연건조 시킨 후 항원-항체 결합특성을 AFM으로 측정하여, 항원-항체 결합된 이미지와 동일함을 확인하였다. 결과적으로 AFM을 이용한 신경전달물질의 항원-항체 결합여부 측정을 통해, BM MSC 줄기세포의 신경세포로 분화를 판단할 수 있으며, 이 방법은 줄기세포의 특정 세포로의 분화 여부 판단에 활용될 것으로 기대된다.

• The Zoological Society Korea : Newsletter
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• v.18 no.2
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• pp.12-20
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• 2001

2000년도 노벨 의학상은 스웨덴의 아비스 칼슨 박사 등 3명 이 수상했다. 그들은 신경전달 물질(neurotransmitter) 중 도파민 (dopamine)과 시냅스(synapse)에 관한 연구로 항 우울제 치료제인 프로작 (prozac)을 개발하여 신경, 정신질환 치료제 개발에 기여한 공로였다. 도파민과 GABA는 신경전달 물질 중의 하나로 도파민은 운동, 정서, 행동, 희노애락 등을 조절하는 것으로 이상 분비될 때 파킨스씨병, 정신분열증, 우울증 등을 유발시킨다. GABA는 억제성 신경전달물질로 이상 분비시 간질 등을 유발시킨다. 도파민과 GABA의 분비는 시냅스 후(postsynapse) 수용체에서 그 기능이 조절된다. 그러나 마약성인 코카인, 헤로인, 몰핀, 암페타민 등 중 독성약물뿐만 아니라 일상 생활에서 흔히 접할 수 있는 흡연, 술 등에 의해서도 그 분비 이상을 초래한다. 따라서 본 논단에서는 최근 뇌신경생물 실험실에서 진행되고 있는 신경전달 물질 중에 도파민 및 GABA 분비에 대 한 연구결과를 바탕으로 소개 하고자 한다.

• Korean Journal of Biological Psychiatry
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• v.5 no.1
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• pp.34-45
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• 1998

We provide the reader with a brief introduction to the neurobiology of neuropeptides. Several comprehensive reviews of the distribution and neurochemical, neurophysiological, neuropharmacological and behavioral effects of the major neuropeptides have recently appeared. In reviews of the large number of neuropeptides in brain and their occurance in brain regions thought to be involved in the pathogenesis of major psychiatric disorders, investigators have sought to determine whether alternations in neuropeptide systems are associated with schizophrenia, mood disorders, anxiety disorders, alcoholism and neurodegenerative disease. There is no longer any doubt that neuropeptide-containing neurons are altered in several neuropsychiatric disorders. One of the factors that has hindered neuropeptide research to a considerable extent is the lack of pharmacological agents that specifically alter the synaptic availability of neuropeptides. With the exception of naloxone and naltrexone, the opiate-receptor antagonists, there are few available neuropeptide- receptor antagonists. Two independent classes of neuropeptide-receptor antagonists has been expected to be clinically useful. Naltrexone, a potent ${\mu}$-receptor antagonist, has been used successfully to reduce the need for alcohol consumption. And cholecycstokinin antagonists are now in development as a new class of anxiolytics, which would be expected to be free from tolerance and physical dependence and lack of sedation. In this review, we deal with these two kinds of neuropeptide system, the opioid system and cholesystokinins in the brain. The role of opioid systems in the reinforcement after alcohol consumtion and that of cholesystokinins in the pathogenesis of anxiety will be discussed briefly. As we know, the future for neuropeptides in psychiatry remains bright indeed.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.8 no.11
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• pp.461-476
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• 2017

The purpose of this study was to investigate the existing theories related to overtraining syndrome and to examine the mechanism of overtraining syndrome from the viewpoint of brain science by examining domestic and foreign literature related to the relationship between overtraining syndrome and brain neurotransmitter. The aim of this paper is to provide basic data that can improve the understanding of the mechanism of overtraining syndrome and the role of neurotransmitters and neuromodulators. The results of this study and a number of hypotheses about the overtraining syndrome were proposed, each with strengths and weaknesses. Similar symptoms that occur when the concentration of serotonin in the neurotransmitter increases are related to signs and symptoms of overtraining syndrome. However, it has not been validated to date because it can not distinguish the mechanism of the mediator between the central nervous system and the peripheral nerves. This study suggests that the mechanism of overtraining syndrome will provide important basic information to understand the complex causes of overtraining syndrome through the interaction of existing theory and brain neurotransmitter. Although there has been a lack of studies on the mechanism of overtraining syndrome and brain neurotransmitters so far, we hope that this study will provide an opportunity for more and more people to broaden their understanding of overtraining syndromes.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2001.10a
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• pp.626-629
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• 2001

인간의 뇌에는 천 억개 이상의 신경세포들이 있다. 이들은 신경작용의 매우 복잡한 네트워크를 통해 서로서로 연결되어져 있다. 하나의 신경세포로부터 다른 신경세포로 신호가 전달되는 과정은 다른 화학 전달물질들에 의해 이루어지며 신호 전이는 시냅스라고 불리는 신경세포간의 특정 접촉부 위에서 일어난다. 뉴런의 신호전달 체계에 대한 연구는 20세기 초반에 본격적으로 이루어져 왔으며, 현재는 각 뉴런에 대한 정확한 신호전달 원리를 밝히는데 많은 연구가 이루어지고 있다. 최근에 연구가 활발하게 이루어지고 있는 신경전달 물질중 하나인 일산화 질소는 인간의 세포에 노출되었을 경우 세포막을 기준으로 농도 차가 발생하여 근육이 이완되는 현상을 유발한다. 이런 세포막을 기준으로 한 운동신경 변화, 심장박동의 변화, 근육의 이완철상 및 치명적인 이상을 초래하는 현상을 GENESIS를 이용하여 시뮬레이션 해 보았다.

• Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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• 1992.05a
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• pp.27-27
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• 1992

많은 홀몬, 성장인자 및 신경 전달물질들은 각각에 대한 세포막의 수용체와 결합하여 Phospholipase C (PLC)를 활성화시키므로서 신호를 세포내로 전달하여 세포의 성장, 대사, 신경 흥분, 수축 및 분비 등의 생리 현상을 나타내고 있다. 이 신호 전달의 중심 효소인 PLC는 현재까지의 효소 분리, 유전자 클로닝 등의 방법으로 3가지 Class에 적어도 8종유의 등위효소(Isozyme)들이 존재하고 있는 것으로 밝혀지고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 등위효소에 특이적인 조절 물질을 선별할 수 있는 체계를 확립하기 위하여 새로운 동위효소의 분리 및 규명과 이 동위효소들에 대한 과발현 및 발현 세포주 개발을 추진하고 있다.

• Analytical Science and Technology
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• v.30 no.6
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• pp.355-378
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• 2017

Because neurochemicals are related to homeostasis and cognitive and behavioral functions in human body and because they enable the diagnosis of numerous neurodegenerative disorders, there has been increasing interest in the development of analytical platforms for neurochemical profiling in biological samples. In particular, mass spectrometry (MS)-based analytical methods combined with chromatographic separation have been widely used to profile neurochemicals in metabolic pathways. However, development of delicate sample preparation procedures and highly sensitive instrumental detection is necessary considering the trace levels and chemical instabilities of neurochemicals in biological samples. Therefore, in this review, analytical trends in MS-based metabolomics approaches to neurochemicals in multiple biological samples, such as urine, blood, CSF, and biological tissues, are discussed. This paper is expected to contribute to the development of an analytical platform to discover biomarkers that will aid diagnosis, prognosis, and treatment of neurodegenerative disorders.

• Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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• 1993.11a
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• pp.34-35
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• 1993

Glycine은 GABA와 함께 뇌에 작용하는 중요한 억제성 신경전달 물질이다. GABA가 대뇌등에서 중요한 역할을 하는 반면, GLYCINE은 연수, 척수, 간뇌에 특히 다량 존재한다. GLYCINE은 GLYCINE RECEPTOR에 작용하여 수용체와 연결된 chloride channel의 conductance를 증가시킴으로써 target세포의 활성을 억제한다. 그러므로, glycine의 신경전달체계에 이상이 오면 spastic mouse등에서 볼수 있는 것처럼 neuromuscular disorder가 유발된다. 신경전달 물질은 presynaptic 세포에 자극이 오면 synaptic cleft로 분비가 된후 presynaptic이나 Postsynaptic 세포에 위치한 수용체에 작용하여 생리 활성을 나타내거나, 분해효소에 의해서 생리활성이 없는 물질로 바뀌든지, presynaptic cell에 위치한 transporter(수송체)에 의해서 presynaptic 세포로 reuptake되서 cycle를 끝낸다. Glycine의 경우는 synaptic cleft로 분비된 후 glycine transporter에 의해서 reuptake된다. 그러므로 glycine transporter의 활성 정도는 sysnapse내의 glycine의 농도를 조절하며 더 나아가 glycine이 glycine receptor에 작용하는 시간에 영향을 줌으로써 target 세포의 활성정도를 결정한다.

• Journal of Life Science
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• v.28 no.5
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• pp.597-604
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• 2018

Although the core mechanisms of Attention Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD) are unknown, several ADHD-associated proteins have been studied. G-protein - coupled receptor kinase interacting protein-1 (GIT1) is a multifunctional adapter protein that affects neuron growth and dendrite formation. GIT1-deficient mice have shown ADHD-like behavior and also recovered through amphetamine treatment. In this study, gliotransmitters were investigated in both intracellular and extracellular space from GIT1-deficient mice. To measure the amount of gliotransmitters, primary astrocyte cultures were taken from the cerebral and cerebellar cortices of wild (WT), hetero (HE), and knock-out (KO) mice. Major gliotransmitters were analyzed using high-performance liquid chromatography. It was observed that the amount of excitatory and inhibitory gliotransmitters were dependent on genotype and showed a change in excitation/inhibition ratios. Interestingly, the major excitatory gliotransmitter, glutamate, existed at the lowest level in WT mice, but the amount of inhibitory gliotransmitters, gamma-aminobutyric acid (GABA) and glycine, varied depending on brain region. Remarkably, an increased amount of GABA was measured at the intracellular cerebrum in WT mice compared with KO mice. It was presumed that KO mice would secrete more inhibitory gliotransmitters to compensate for GIT1 depletion or else acquire a defect to reuptake-secreted GABA. This may be a possible mechanism for ADHD pathology.

• 한국전자현미경학회:학술대회논문집
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• 1999.11a
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• pp.13-17
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• 1999