• 대한치과보철학회지
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• 제58권4호
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• pp.290-299
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• 2020

목적: 본 연구에서는 나노방출제어시스템을 이용하여 trichloroacetic acid (TCA) 및 epidermal growth factor (EGF)를 인간치은섬유아세포에 적용하였을 때, 나타나는 액틴 세포골격과 관련된 유전자 발현의 변화 양상을 확인하고자 하였다. 재료 및 방법: TCA와 EGF가 조절방출될 수 있도록 만들어진 나노방출제어시스템을 이용하였다. 인간치은섬유아세포에 TCA만 적용된 군(EXP1), TCA와 EGF가 적용된 군(EXP2), 대조군(CON)의 3가지 군으로 나누어 48시간 배양하였다. Real-time PCR을 이용하여 액틴 세포골격과 관련된 유전자 26개의 발현 양상을 분석하였다. 피어슨상관관계분석을 통해 유전자들의 상관관계와 영향요인을 확인하였다. 결과: 액틴 세포골격과 관련된 유전자 26개 중 23개가 EXP1과 EXP2에서 상향조절되었고, 이 중 14개는 EXP1에 비하여 EXP2에서 유의미한 발현량 증가를 보였다. LPAR1은 EXP1에서만 하향조절되었고, GNA13은 EXP2에서만 상향조절되었고, F2R은 EXP2에서만 하향조절되었다. 액틴 단백질의 유전자 발현에 대하여 Rac1관련 유전자 중 3개와 CDC42가 가장 큰 영향요인으로 확인되었다. 결론: 인간치은섬유아세포의 액틴 세포골격 관련 유전자들은 나노방출제어시스템을 통하여 조절 방출된 TCA와 EGF에 의해 대부분 상향조절되었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제32권3호
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• pp.685-695
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• 2002

황색 포도상구균은 급성 구강 감염에 있어서의 병원균이다. 그러나 그러한 황색 포도상구균의 병원성 기전은 완전히 이해되지 않았다. 이전 실험에서 황색 포도상구균의 단백질 A와 골격근의 액틴 필라멘트는 인체 상피 세포로의 황색 포도상구균의 침입에 관여한다. 구강 내 감염에 있어서의 황색 포도상구균의 병원성 기전을 조사하기 위해 인체의 치은 섬유모 세포에 대한 침입이 연구되고 있다. 급성 구강 감염을 가진 환자로부터 분리된 ATCC 25923 황색 포도상구균과 OPT 2 황색 포도상구균의 침입은 시간(0-120분)에 의존한다는 사실을 밝혀냈다. 60분을 초과하는 배양시간은 다시 배양된 균집락수 증가를 가져왔다. 배지에 접종한 세균의 숫자가 증가할 때 (100?10,000,000 cfu/ml/well), 직선적으로 증가한다. 단백질 A가 결핍된 Wood 46 황색 포도상구균의 침입은 단백질 A가 발현된 균주(ATCC 25923과 OPT 2)의 침입보다 훨씬 낮았다. 액틴 필라멘트의 합성을 방해하는 Cytochalasin D는 인체 치은 섬유모세포로 황색 포도상구균 (ATCC 25923과 OPT 2)이 침입하는 것을 방해한다. 이러한 결과는 구강내 감염을 일으키는 황색 포도상구균의 병원성 기전이 세포내 침입에 관여하고, 황색 포도상구균 단백질 A와 골격근의 액틴 필라멘트가 인체 치은 섬유모세포로의 황색 포도상구균의 침입 조절에 관여한다는 것을 보여준다.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.585-593
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• 2015

Stress fiber (SF) 변화는 세포외부의 결합인자와 세포 수용체와 결합후 리모델링을 위해 액틴골격에 신호를 전달하며 일어난다. 이 연관은 결합장소에서 기계적 활동과 신호전달활동을 조절하는 다양한 스케폴드들과 신호 전달자에 의해 매게된다. Heterotrimeric transmembrane lymphotoxin α1β2 (LTα1β2)는 용해성 homotrimeric LT α를 포함하는 tumor necrosis factor (TNF) 계로 림프조직을 구성하는데 중요한 역할을 한다. LTα1β2와 LTβR의 결합은 fibroblastic reticular cell (FRC)에서 신호전달을 촉발한다. Agonistic anti-LTβR antibody 단독 혹은 LTα 그리고 TNFα의 조합으로 LTβR 자극은 세포의 액틴과 형태적 변화를 보았다. Agonistic anti-LTβR antibody의 FRC에서 작용을 통한 세포골격 재배열이 myosin과의 관련성을 확인하기위해 myosin light chain kinase (MLCK)의 저해제인 ML-7과 myosin light chains (MLC)와 myosin phosphatase target subunit 1 (MYPT1)의 인산화에 대한 효과를 확인하였다. MLCK 저해는 액틴 세포골격 재배열과 세포형태 변화를 유도하였다. 또한, MLC와 MYPT1인산화가 LTβR 자극에 의해 줄어드는 것을 확인하였다. DNA chip 분석은 myosin and actin 구성선분이 전사체 수준에서도 줄어드는 것을 보였다. 결론적으로 LTβR 자극은 FRC에서 SF변화는 myosin과 관련되어 있다는 것을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.256-264
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• 2019

Lymphotoxin ${\beta}$ receptor ($LT{\beta}R$)는 TNF 계열로 림프조직의 미세구조와 기관형성에 중요한 역할을 한다. MLCK와 ROCK는 세포의 stress fiber 형성조절에 관여하는 주요 신호전달자이다. Fibroblastic reticular cell (FRC)에서 $LT{\beta}R$ 자극을 통한 이런 신호전달자들의 관련성을 알아보기 위해 ML-7 (MLCK 저해제)이 사용되었다. ML7 처리된 FRC에서 SF가 완전히 파괴되었고 anti-$LT{\beta}R$ antibody 처리 세포와 유사하게 ML7 처리 FRC에서 응축된 세포형태를 관찰 할 수 있었다. Y27632로 ROCK를 저해 했을 때 FRC의 액틴 세포골격과 세포형태 변화가 유도 되었다. FRC에서 p-MLC가 액틴과 함께 SF 구성성분을 이루었다. FRC세포 추출물로 Rho-guanosine diphosphate (GDP)/guanosine triphosphate (GTP) 교환활성을 확인했다. Agonistic anti-$LT{\beta}R$ antibody로 $LT{\beta}R$을 자극 했을 때 Rho-GDP/GTP 교환활성이 크게 감소했다. MLCK 저해처럼 $LT{\beta}R$ 자극은 MLC의 인산화를 감소시켰다. Agonistic anti-$LT{\beta}R$ antibody-treated FRC에서 세포골격 구성요소인 세포막과 세포골격 링커 역할을 하는 p-ezrin의 인산화는 감소 되었고 b- actin, 그리고 tubulin 발현도 줄었다. 이런 결과는 FRC의 $LT{\beta}R$ 신호전달을 통한 SF 조절에는 MLCK와 ROCK가 관여하고 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제1권3호
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• pp.27-32
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• 2008

뼈가 왜 고주파 미세자극(low amplitude and high frequency)에 반응하는가를 진동의 공명현상(resonance)을 이용하여 접근해 보았다. 예를 들면 30Hz, $5{\mu}{\epsilon}$ 정도의 진동이 뼈 내 골수 간질액 (bone fluid)의 흐름을 주관하는 미세관(canaliculus) 내벽에 작용할 경우 빔 형태의 구조물들로 연결되어 있는 골세포돌기 세포막 (osteocytic process membrane)은 공명현상에 의해서 $1,000{\mu}{\epsilon}$ 이상으로 증폭된다. 이 결과는 사전조사 형태에 속하며, 향후 (1) 세포실험을 통하여 세포내 신호전달체계변화를 분자생물학적인 방법으로, 그리고 (2) 세포내 골격계에 해당하는 액틴필라멘트의 변화를 공초점 주사 레이져 현미경 (Confocal Laser Scanning Microscope)등의 영상기기의 사용으로 관찰하려고 한다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1199-1208
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• 2013

Fibroblastic reticular cells (FRC)는 림프절 T세포 지역에 구조적 골격 형성을 하며 유입 T 세포의 안내길을 제공한다. FRC는 림프절에서 T세포 생물학 발달에 기여한다. 따라서, 이것이 FRC와 T세포 사이에서 FRC의 세포생물학적 근본 기능을 알아보게 하였다. FRC 배양 상등액은 T세포 사멸을 저해하였다. FRC 상등액은 doxorubicin에 대하여 T세포에 Bcl-xL의 발현을 증가시켰다. FRC와 T세포의 공배양은 FRC의 액틴 골격의 변화와 형태적 변화를 유도하였다. 또한, FRC와 T세포의 공배양은 T 세포가 FRC 단일층에 부착하는 결과를 유도하였고 막결합형 intercellular adhesion molecule (ICAM)-1 단백질의 발현은 약간 증가한 반면 용해성 ICAM-1 (sICAM-1) 발현은 시간 의존적으로 드라마틱하게 증가하였다. FRC는 T세포에 의해 분비되는 tumor necrosis factor (TNF) 패밀리들에 의해 CCL5, CXCL1, CXCL5, CXCL16, CCL8, CXCL13와 같은 케모카인들과 ICAM-1 그리고 MMPs의 발현량을 증가시켰다. $TNF{\alpha}$가 FRC에 처리 되었을때 $NF{\kappa}B$ canonical pathway의 RelA는 핵으로 전좌 되었지만, agonistic anti-$LT{\beta}R$ antibody로 처리된 FRC에서 non-canonical $NF{\kappa}B$ pathway의 RelB의 카운터 파트너인 p100의 분해산물 p52는 핵주변부로 축적되었다. 결론적으로 FRC는 FRC와 T세포 양방향 협력을 통해 T세포 생물학적 기능을 증진한다. 이러한 상호협력 관계는 면역반응 동안 조직의 통합성과 기능을 유지하는데 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제18권7호
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• pp.952-957
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• 2008

본 실험에서는 THP-1 세포의 PMA에 의하여 유도되는 초기 세포부착에 관한 메카니즘을 이해하기 위하여 다양한 요인(혈청, 신규 단백질의 합성, 세포 골격 저해제, 단백질 인신화 저해제)들의 효과를 조사하였다. 또한 본 실험에서는 이들 세포부착의 정도를 일반적으로 세포증식 분석에 사용되고 있는 SRB염색법을 도입하여 세포부착 분석에 간편한 방법의 조건을 확립하였다. PMA에 의한 초기 세포부착에는 배양액중의 혈청의 유무는 영향이 없었으나, 신규 단백질의 합성이 요구되는 것을 확인하였다. 또한 이들 초기 세포부착에 PMA처리에 의한 PKC의 활성화는 필수적이나, 그 하류 활성화 인자로 잘 알려진 MAP-kinase (erk1/2)의 인산화는 필요치 않음을 알 수 있었다. 흥미롭게도 액틴 중합 저해제인 cytochalasin D의 PMA와 공 처리는 오히려 세포부착을 PMA 단독 처리시 보다 증가시켰다. 또한 본 실험에서 사용된 SRB 염색법을 통한 세포부착 분석법은 최근 암 등 다양한 질환의 신약 표적 분자로 주목을 받고 있는 PKC 저해제의 초기 세포 기반 분석에 매우 유용하리라고 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.963-969
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• 2016

Kinesin superfamily proteins (KIFs)은 세포 내 소기관이나 단백질복합체를 미세소관을 따라 운반하는 모터단백질이다. Kinesin 1은 경쇄단위체(light chain subunit)를 통하여 결합함으로써 세포 내 소기관, 신경소포, 신경전달물질수용체, 신호전달단백질, mRNA 등 다양한 운반체를 운반하는 KIFs의 한 종류이다. Kinesin light chains (KLCs)은 모터기능이 없는 단위체로서 kinesin heavy chains (KHCs) 이량체와 결합하여 kinesin 1을 구성한다. KLCs은 여러 단백질과 결합하지만 아직 결합단백질이 충분히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 KLC1의 tetratricopeptide repeat (TPR) 영역과 결합하는 단백질을 분리하기 위하여 효모 two-hybrid 탐색을 수행한 결과 Wiskott-Aldrich syndrome의 원인단백질이며 액틴 세포골격 조절단백질인 WASP/WAVE family의 하나인 WAVE1을 분리하였다. WAVE1은 KLC1의 TPR 영역을 포함한 부위와 결합하지만 KHCs인 KIF5A, KIF5B, KIF5C와는 결합하지 않았다. 또한 KLC1은 WAVE1의 C-말단에 존재하는 verprolin/cofilin/acidic (VCA) 도메인과 결합하였으며, 다른 WAVE isoform인 WAVE2와 WAVE3과도 결합하였다. HEK-293T 세포에 WAVE1과 KLC1을 동시에 발현시켰을 때 두 단백질이 세포 내에서 같은 부위에 존재하며, WAVE1을 면역침강한 결과 KLC1뿐만 아니라 KIF5B가 같이 침강함을 확인하였다. 이러한 결과들은 kinesin 1이 WAVE 단백질복합체 혹은 WAVE로 덮여있는 운반체를 운반함을 시사한다.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1199-1206
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• 2017

종양괴사인자 수용체 일종인 Lymphotoxin ${\beta}$ receptor ($LT{\beta}R$)은 림프 구조와 기관 형성에 중요한 역학을 한다. 우리는 fibroblastic reticular cell (FRC)에서 agonistic $anti-LT{\beta}R$ antibody로 $LT{\beta}R$을 자극하면 stress fiber (SF)에 변화가 생긴다는 것을 알았다. MLCK와 ROCK는 세포에서 SF 형성 기여에 중요한 역할을 한다. 본 연구는 MLCK 저해에 초점을 맞추어 $LT{\beta}R$ 신호 전달은 SF 조절로 항섬유화 효과에 대하여 조사하였다. SF 변화에 대한 $LT{\beta}R$의 기능 조사를 위해 agonistic $anti-LT{\beta}R$ antibody로 처리된 FRC와 세포 추출물을 이용하여 immunoblot, fluorescence assay와 Rho-guanosine diphosphate (GDP)/guanosine triphosphate (GTP) exchange 활성 분석법으로 분석하였다. 세포막과 세포골격 연결자 ezrin은 agonistic $anti-LT{\beta}R$ antibody 처리된 FRC에서 완전히 탈인사화가 유도되었다. Actomysoisn에 의한 SF를 확인하였고 인산화 myosin light chain (p-MLC)인 함께 co-localization 되는 것도 확인하였다. ML7 처리된 FRC에서 agonistic $anti-LT{\beta}R$ antibody 처리된 세포에서 관찰되는 유사한 현상인 SF분해, 세포막 응축과 쇠퇴 현상이 나타났다. ROCK 활성저해는 액틴 골격 변화는 유도하였으나 부분적으로 SF가 세포에 남아 있었다. 반면, ML7에 의한 MLCK저해는 SF를 완전히 분해하였다. 또한, $LT{\beta}R$ 자극은 MLC 인산화를 완전히 억제하였지만, Rho-GDP/GTP exchange 활성변화에서는 감소는 되었으나 활성이 완전히 없어지지는 않았다. 결론적으로 이런 결과들은 FRC에서 $LT{\beta}R$신호전달을 통해 유도되는 SF 조절에는 MLCK가 보다 더 강력한 역할을 한다는 것을 제시하고 있다.