• 제목/요약/키워드: 철 농도 조절 단백질

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5'-Untranslated Region에 존재하는 Iron Responsive Element에 의한 Ferritin 합성조절 (Regulation of Ferritin Synthesis by Iron-responsive Element in 5'-Untranslated Region)

  • 정인식;이중림;김해영
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제41권3호
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    • pp.224-227
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    • 1998
  • 철의 대사과정에 관여하는 ferritin 단백질의 발현은 ferritin transcript의 5'-untranslated region에 위치한 iron-responsive element (IRE)와 철 농도 조절 단백질의 결합에 의해 조절된다. 이러한 ferritin의 생성에 관여하는 구조적인 요소를 밝히기 위해, RNA 이차구조인 IRE의 bulge 부분을 다른 염기로 변환시켜 철 농도 조절단백질에 의한 RNA 결합력과 ferritin 단백질의 생성의 저해정도를 비교 측정하였다. 측정된 결과로부터 IRE의 bulge 부분의 시토신 염기배열만이 RNA 이차구조의 형성에 중요한 작용을 하여 ferritin 합성을 조절할 수 있는 것을 보였다.

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송사리 모델계에서 다이아지논 노출에 대한 생물 지표로서 알파 튜블린의 동정 (The Identification of Alpha-Tubulin as a Biomarker for Diazinon Exposure in Medaka Fish)

  • 김우근;이성규;전대수;고성철;김정상
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제22권4호
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    • pp.305-312
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    • 2007
  • 환경오염을 신속하게 모니터링하기 위한 생물지표의 개발은 증가하고 있는 오염의 심각성에 비추어 매우 중요한 과제로 여겨지고 있다. 본 연구에서는 독성물질처리에 의하여 선택적으로 발현이 조절되는 단백질의 동정을 통하여 독성물질에 대한 단백질 생물지표를 발굴하고자 시도하였다. 즉, 송사리(Oryzias latipes)를 유기인계 살충제인 다이아지논(diazinon)에 0, 0.1, 1, 5 mg/L 농도로 24시간 노출시킨 후, 머리와 몸통부분으로 나누어 단백질 발현패턴을 분석하였다. 본 시스템에서 다이아지논 처리에 의하여 유의적으로 발현이 증가된 단백질로서 alpha-tubulin, ribonuclease pancreatic precursor, protein hfq 등을 동정하였으며, 이 가운데 alpha-tubulin과 $hsp90{\beta}$의 발현이 다이아지논 농도에 의존적으로 증가하는 것을 semi-quantitative RT-PCR방법으로 확인하였다. 이와 같이 다이아지논 처리에 특이적으로 발현이 증가된 송사리 단백질들은 노출평가를 위한 생물지표로서 개발에 응용될 수 있을 것으로 평가된다.

생육조건에 따른 Salmonella typhimurium의 숙주세포 부착성 (Effect of Growth Conditions in the Attachment of Salmonella typhimurium to the Host Cells)

  • 김영희;김상웅;강호영
    • 생명과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.641-646
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    • 2005
  • Salmonella typhimurium TML이 Int-407 숙주세포에 부착하는 정도는 S. typhimurium이 낮은 농도의 철이 함유된 배지에서 배양되었을 때보다 LB 액체배지 또는 높은 농도의 철이 함유된 배지에서 생육한 것에서 약 10배 정도의 높은 수준으로 관찰되었다. 고농도의 철이 포함된 배양조건이 살모넬라가 숙주세포에 부착시키는 정도를 향상시키는데 반해, 칼슘, 코발트, 구리, 인산, 마그네슘 그리고 망간과 같은 다른 양이온은 그렇지 않다. 이것은 아마도 철이 Salmonella가 부착에 필요한 요소들의 발현을 활성화하는 역할을 하는 것으로 추정된다. 철 농도에 따른 부착정도의 차이들은 type 1 fimbriae, mannose resistant hemagglutinin과 flagellum등을 생성하지 않는 다양한 S. typhimurium 돌연변이주들에서도 관찰되는 것으로 미루어보아 이들 구조체들과 상관이 없는 밝혀지지 않은 어떤 인자가 부착성 증가에 관여하는 것으로 사료된다. fur유전자가 불활성화된 S. typhimurium 돌연변이주의 부착성이 야생형 Salmonella와 유사한 방식으로 철에 의해 조절되었는데, 이는 철 농도에 따른 부착성의 변화에 관여하는 잠재적인자의 발현이 Fur 단백질과 독립적으로 이루어진다는 것을 나타낸다.

지방산 결합 단백질(FABP) 유전자를 이용한 한우 도체 및 육질 관련 SNP 분자 표지 개발

  • 신성철;김기락;박종근;신기현;이준제;허연범;정구용;정의룡
    • 한국축산식품학회:학술대회논문집
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    • 한국축산식품학회 2006년도 정기총회 및 제37차 춘계 국제학술발표대회
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    • pp.117-121
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    • 2006
  • 본 연구는 한우의 도체 품질을 결정하는 육질 등급 판정 항목이자 경제적으로 매우 중요한 근내지방도, 배최장근 단면적 및 등지방두께에 대한 개체별 유전능력 차이를 조기에 식별하는 선발 기술을 개발하기 위해 세포내 지방산 농도 및 다양한 세포 및 지질대사를 조절하는 지 방산결합 단백질(H-FABP) 유전자의 전체 염기서열을 분석하여 SNP를 검출하고, SNP marker가 한우의 도체 및 육질 형질에 미치는 영향에 대하여 분석하고자 수행하였다. 염기 서열 분석 결과 총 6개의 SNP를 검출하였고, 이들 중 4개의 주요 SNP를 선발하여 PCR-RFLP기법으로 genotyping하고, 각 SNP marker가 한우 도체 및 육질 형질에 미치는 영향을 통계분석 하였다. H-FABP의 C3523T SNP marker가 한우의 배최장근 단면적 및 등지방 두께에 유의적인 영향을 미쳤다(p<0.05). 따라서, 본 연구를 통해 개발된 한우 H-FABP 유전자의 특정 SNP marker는 배최장근 단면적은 넓고 등지방두께는 얇은 우수한 고급육을 생산하는 한우의 조기 식별 및 육질진단에 매우 유용한 SNP분자 표지로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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사람 암세포와 단핵세포에서 고포도당 농도에 의한 FDG 섭취 저하의 서로 다른 기전 (Decreased glucose uptake by hyperglycemia is regulated by different mechanisms in human cancer cells and monocytes)

  • 김채균;정준기;이용진;홍미경;정재민;이동수;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.110-120
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    • 2002
  • 목적: FDG PET은 악성종양의 진단에 유용하게 쓰이고 있으나, 염증에도 섭취되어 진단에 어려움이 있다. 염증에서 F-18-FDG 섭취는 단핵세포에서 포도당대사가 항진되어 나타난다. 이 연구에서는 사람의 암세포와 단핵세포간에 포도당대사에 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 사람의 대장암 세포주(SNU-C2A, SNU-C4, SNU-C5)와 폐암 세포주(NCI-H522), 단핵세포를 포도당 농도가 다른 배지에서 각각 배양시키고, FDG 섭취와 포도당운반체 1(Glut1)의 발현, hexokinase 활성도의 변화를 비교 분석하였다. 결과: 포도당이 없는 배지에서는 암세포와 단핵세포 모두에서 FDG 섭취가 증가되나 포도당 고농도(16.7 mM)에서는 섭취가 감소하였다. 이 고농도에서 Glut1 mRNA의 발현은 대장암 세포주, 폐암 세포주에서 감소하였다. 고농도의 포도당 배지에서 Glut1 단백질의 발현도 4종류의 암세포에서 모두 감소하였으나, 단핵세포에서는 변화가 없었다. SNU-C2A, SNU-C4, NCI-H522 세포에서 hexokinase의 활성도는 비슷하였고, 단핵세포와 SNU-C5에서는 약간 증가하였다. 결론: 포도당 섭취에 있어서 사람의 암 세포주와 단핵세포는 서로 다른 기전을 보이고 있다. 대장암 세포는 포도당 농도에 의한 포도당 섭취 변화가 Glut1에 의하여 조절되나, 단핵세포는 다른 기전을 가지고 있다.

폐상피세포에서 Nitric Oxide (NO)에 의한 세포사에 관한 연구 (Characterization of Nitric Oxide (NO)-Induced Cell Death in Lung Epithelial Cells)

  • 용화심;김윤섭;박재석;지영구;이계영
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제56권2호
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    • pp.187-197
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    • 2004
  • 연구배경 : Nitric Oxide(NO)는 매우 다양한 생물학적 조절기능을 수행하는 분자로서 심혈관계, 신경계, 면역기능 등에 관여함은 물론 최근 세포 사에도 직 간접적으로 영향을 미치고 있음이 알려져 있다. NO의 이렇게 복잡한 생물학적 기능 수행은 reactive oxygen species(ROS), metal ions 및 단백질 등과 복잡한 상호작용에 의한 것이며 NO가 나타내는 생물학적 효과는 용량-의존적이며, 세포-특이적이라고 밝혀져 있다. NO는 간세포 및 현관내피세포에서는 아포프토시스를 억제하지만 종양세포 및 신경세포 등에서는 아포프토시스를 유도하는 것으로 보고되고 있다. NO는 여러 호흡기질환의 병태생리에도 관여하는 것으로 알려져 있는바 천식과 같은 염증성 기도 질환에서 호기 NO가 증가되어있는 반면 흡연자나 일차성 폐 고혈압 환자에서는 감소되어 있다고 보고되고 있다. 이러한 배경에서 NO가 폐 상피 세포의 세포 사에 미치는 영향과 신호전달 경로를 밝히기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 폐 상피 세포로는 A549 세포 주를, NO donor로서는 SNAP (S-nitroso-N-acetyl-penicillamine)과 SNP(sodium nitroprusside)를 사용하였다. 세포 독성 검사는 crystal violet assay를 이용하였고 아포프토시스 assay는 Hoechst 33342와 propium iodide(PI) 이중 염색 후 형광현미경을 이용하여 핵의 형태학적변화를 관찰함으로써 괴사(necrosis)와 감별하였다. 철에 의한 NO 유도성 세포 사 억제 효과를 관찰하기 위하여 RBC와 FeSO4를 이용하였다. NO 유도성세포사의 신호전달 경로에 bcl-2와 p53이 미치는 영향을 평가하기 위하여 bcl-2 과 발현 세포 주 (A549-bcl-2)와 p53 knock out 세포 주 (A549-E6)를 대상으로 세포독성을 비교하였고 p53 활성화는 Western blot을 이용하여 확인하였다. 결 과 : A549 세포 주에서 SNAP과 SNP 모두 농도-의존적 세포독성을 관찰할 수 있었다. 아포프토시스 assay에서 SNAP은 저 농도에서는 아포프토시스를, 고농도에서는 괴사를 유도함을 관찰하였고 SNP는 농도에 상관없이 세포사가 괴사의 형태를 나타냄을 확인하였다. 이는 SNP가 순순한 NO donor가 아니라 cyanide에 의한 세포독성의 결과라고 생각되며 고농도의 SNAP에 의한 괴사 유도는 peroxynitrite 생성에 의한 결과임을 시사한다. SNAP에 의한 세포 사는 RBC와 FeSO4등 철에 의해 억제됨을 확인하였고 bcl-2에 의해서 억제되었으며 p53을 활성화시키고 p53 knock out에 의해 차단되었다. 결 론 : 폐상피세포에서 NO는 저 농도에서는 아포프토시스를 고농도에서는 괴사에 의한 세포 사를 유도하며 철이 중요한 억제제이며 bcl-2 및 p53이 신호전달 경로에 있어서 중요한 역할을 담당하는 것으로 생각된다.

ARPE-19 세포에서 산화적 스트레스에 대한 갈색거저리 추출물의 항산화 효과 (Antioxidative Effects of Tenebrio molitor Larvae Extract Against Oxidative Stress in ARPE-19 Cells)

  • 김봉선;최라영;반유진;이준하;김인우;서민철
    • 생명과학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.865-871
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    • 2022
  • 황반 변성은 현대 사회에서 발병율이 급격히 증가한 질환 중 하나이다. 황반 변성의 대표적인 원인은 노화로 인한 산화 스트레스로 널리 알려져 있고 최근 노령화로 인해 발병 연령은 40대부터 급격하게 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 TMH를 이용해 산화적 스트레스에 대한 항산화 효능 및 세포 사멸 억제연구를 통해 눈 건강 개선 소재를 개발하였다. 먼저 TMH의 인간 망막색소상피세포 사멸 억제 효능 평가를 위해 MTS assay로 세포 생존율을 측정하였다. 망막색소상피세포에서 H2O2에 의한 산화적 스트레스로 인해 약 60%의 세포 생존율을 확인 할 수 있었고 TMH에 의해 농도 의존적으로 세포 사멸을 억제됨을 확인할 수 있었다. 또한 LDH release assay를 통해 세포막 보호 효능을 확인 하였으며 세포 내 ROS 측정을 통해 세포 내 활성산소종 조절을 통한 항산화 효능을 확인 할 수 있었다. 마지막으로 세포 생존과 사멸에 관여하는 세포 내 신호 단백질인 MAPKs의 인산화 조절, 항산화 효소인 HO-1 발현 조절, 세포 사멸 관여 단백질인 Bax/Bcl-2의 발현 그리고 cleaved caspase-3 단백질 분석을 통해 TMH의 산화 스트레스에 대한 항산화 그리고 세포 사멸 억제 경로를 확인 하였다. 위와 같은 결과 도출을 통해 TMH의 눈 건강 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였다.

상승된 이산화탄소와 온도 그리고 한발 영향에 따른 감자의 군락 형태와 무기영양 변화 (Impact of Elevated Carbon Dioxide, Temperature, and Drought on Potato Canopy Architecture and Change in Macronutrients)

  • 이윤호;조현숙;김준환;상완규;신평;백재경;서명철
    • 한국작물학회지
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    • 제63권2호
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    • pp.164-173
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    • 2018
  • 본 연구는 옥외환경조절 시설인 SPAR챔버에서 향후 기후변화가 지속 될 경우 상승된 이산화탄소와 온도 그리고 한발에 따른 감자의 군락 형태와 무기영양 변화에 대한 결과는 다음과 같다. 1. AT+2.8C700는 상승된 $CO_2$와 고온에 의하여 초장과 엽면적 그리고 건물중이 상당히 증가 하였고, AT+2.8C700DS는 한발의 영향으로 상당히 감소하였다. 2. 수확기에서 잎은 AT+2.8C700은 ATC450에 비하여 질소와 인산이 감소한 반면 칼륨, 칼슘 그리고 마그네슘 농도가 증가하였다. 괴경은 질소, 인산 그리고 칼륨이 감소하였으며, 칼슘과 마그네슘은 변화가 없었다. 반면, AT+2.8C700DS는 한발의 영향으로 무기영양 농도가 상대적으로 다른 처리비하여 낮았지만, 마그네슘 농도만 증가하였다. 3. $CO_2$와 온도 상승을 보면 AT+2.8C700는 ATC450에 비하여 질소 농도의 감소로 26% 단백질 함량이 감소를 하였다. 한발을 받은 AT+2.8C700DS보다 AT+2.8C700는 단백질 함량이 20%가 감소 하였다. 4. 따라서 상승된 $CO_2$ 농도와 한발은 무기영양의 변화뿐만 아니라 광합성 관련된 당과 아미노산 같은 2차 대사물질도 변화와 인간의 단백질 섭취에도 영향을 줄 것이다.

출혈로 인한 폐 염증세포에서의 ferritin과 heme oxygenase-1의 발현 (Severe Hemorrhage Induced Expressions of Ferritin and Heme Oxygenase-1 In Leukocytes)

  • 권정완;박윤엽
    • 생명과학회지
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    • 제19권7호
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    • pp.878-885
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    • 2009
  • 급성 폐손상과 급성 호흡곤란 증후군은 치사율이 매우 높은 질환임에도 불구하고 현재까지 뚜렷한 치료법이 확립되지 않아서 조기진단에 많은 관심을 기울이고 있다. 본 실험에서는 출혈성 쇼크로 유발되는 급성 폐손상 모델에서 철대사를 조절하는 인자로 알려진 heme oxygenase-1 (HO-1)과 ferritin의 변화 양상을 알아보고 급성 폐손상 또는 급성 호흡곤란 증후군의 조기진단인자로서 적합한지를 알아보고자 하였다. 실험동물은 체중 300-450g의 sprague-Dawley rat을 사용하였으며, 급성폐손상과 ferritin 및 HO-1변화의 관계를 알아보기 위하여 정상군(Sham), 출혈군 및 phospholipase A$_2$ 억제제인 mepacrine (60mg/kg, iv)을 전처치한 출혈군으로 나누어 실험하였다. Sham군은 출혈군과 동일하게 수술하고 출혈은 시키지 않았으며 나머지 과정은 출혈군과 동일하게 처리하였다. 출혈은 withdrawal pump를 이용하여 분당 4ml/kg의 속도로 5분간 총 체중kg 당 20ml의 혈액을 대퇴동맥에 연결한 관을 통하여 출혈시켰다. 출혈로 인하여 급성 폐손상이 유발되었으며 이는 mepacrine 전처치로 유의하게 억제되었다. 출혈 후 혈장 단백질 농도는 감소하였으나 혈장 ferritin 농도는 출혈 60분 후부터, HO-1 농도는 90분 후부터 증가하여 2시간 후에는 Shanm군에 비해 크게 증가하였으며, 이는 mepacrine 전처치한 경우에서 유의하게 둔화되었다. 폐세척액 내의 세포에서 ferritin과 HO-1의 발현량은 출혈군에서 가장 크게 나타났고, mepacrine을 전 처치한 출혈군에서 발현량이 줄어들었다. 이상의 결과로 살펴볼 때 혈장 ferritin및 HO-1은 출혈성 쇼크로 유발되는 급성 폐손상의 정도와 밀접한 상관관계를 가지고, 비록 정도의 차이는 있더라도 폐세척액 내의 염증성 세포에서도 발현량이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 그러므로, 혈장의 ferritin 및 HO-1농도를 급성 폐손상 및 급성 호흡곤란 증후군의 조기진단을 위한 간접적인 생체지표로 사용할 수 있을 것으로 보이며, 이 실험 모델에서는 ferritin이 HO-1보다 더 예민한 인자로 평가된다.

도파민 세포에서 Paraquat에 의한 헴산화효소-1의 유도 (Paraquat Induced Heme Oxygenase-1 in Dopaminergic Cells)

  • 전홍성
    • KSBB Journal
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    • 제20권1호
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    • pp.21-25
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    • 2005
  • 흔하게 사용되어온 제초제인 paraquat는 파킨슨병의 원인이 될 수 있는 유력한 위험 요소이다. 헴산화효소-1(HO-1)은 산화적 스트레스와 소포체 스트레스의 marker인데, 여러 가지 자극에 의해 heme을 분해하여 biliverdin, 일산화탄소, 철 성분으로 전환시킨다 본 연구에서는 뇌의 흑색질 유래의 도파민 세포주 SN4741에서 paraquat가 시간별, 농도별로 HO-1을 활성화시키는 기작을 조사하였다. HO-1이 Paraquat에 의해 활성화되는 것은 주로 유전자 전사 수준에서 조절되었다. HO-1 유전자의 promoter와 5' enhancer인 El, E2를 결실시킨 실험에서, E2 enhancer가 도파민 세포에서 paraquat에 의한 HO-1 유전자 발현을 유도하는 핵심 부위로 판명되었다 E2 enhancer 부위를 돌연변이 시킨 실험 결과는 전사인자 활성 단백질-1 (AP-1) 결합부위를 통해 HO-1 발현이 유도됨을 밝히게 되었다. 또한, 도파민 세포에서 HO-1 유전자 발현의 조절과 신호전달 과정의 관계를 조사하기 위해 MAP kinase들의 특이적 저해제를 처리하고 paraquat로 자극을 준 결과, JNK 저해제인 SP600125가 가장 현저하게 paraquat에 의한 HO-1 발현을 억제하였다. 결론적으로, 도파민 세포에서 paraquat가 HO-1을 유도하는 데는 E2 enhancer가 중요하게 작용하고, AP-1과 JNK 경로를 통해 HO-1 발현이 조절된다는 사실을 처음으로 밝히게 되었다.