• 생명과학회지
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• 제21권4호
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• pp.616-620
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• 2011

진핵세포의 크로마틴에서 히스톤 단백질 H3와 H4의 라이신 잔기는 공유결합에 의해 변형된다. 히스톤 H3에서 27번 라이신은 아세틸화되거나(H3K27ac) 세 가지 단계로 메틸화가 될 수 있으며(H3K27me1, H3K27me2, H3K27me3), 이러한 H3K27의 변형들은 각각 독특한 형태로 유전자 전사 및 크로마틴 구조와 관련된다. 일반적으로 H3K27ac과 H3K27me1은 좌위조절부위나 활발히 전사되는 유전자처럼 활성 크로마틴에서 나타나고, 이에 반해 전사가 일어나지 않은 유전자는 높은 수준의 H3K27me2과 H3K27me3이 관찰된다. 이러한 변형들은 각각 다른 종류의 변형효소에 의해 촉매된다. 최근 연구들은 유전자 전사 및 크로마틴 구조 형성에서 H3K27의 네 가지 변형들 사이에 상관 관계가 있음을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1587-1594
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• 2012

3C는 진핵세포의 핵에서 크로마틴의 입체 구조/구성을 알아보는 연구 기법이다. 이 기법은 살아있는 세포를 포름알데히드로 처리하여 단백질들 사이의 결합 및 단백질과 DNA 사이의 결합을 고정시킨 후, 제한효소로 DNA를 절단하고, 그 절편들의 연결 빈도를 측정함으로써 DNA 절편 사이의 물리적 근접성을 보여준다. 이 기법을 이용하여 복합 유전자 좌위인 ${\beta}$-글로빈 좌위에서 locus control region이 전사가 활발한 유전자와 가까이 위치하고 있음이 밝혀졌으며, 이러한 결과는 크로마틴 입체 구조가 유전자 전사 조절에 관여함을 나타낸다. 또한 3C 기법은 ChIP 및 genome-wide sequencing과 결합되어 다양한 기술로 진화되었다. 본 총설은 3C의 원리 및 과정을 짚어보고, 3C 기법으로 밝혀진 ${\beta}$-글로빈 좌위의 크로마틴 입체 구조를 설명하고자 하며, 나아가 3C를 기본으로 한 다양한 응용 연구 기법도 살펴보고자 한다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제57권4호
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• pp.379-386
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• 2014

크로마틴은 DNA 구조를 다시 결정해주는 것과 같은 존재로 각종 신호에 폭넓게 반응한다. 크로마틴의 중요한 변화는 이러한 조절을 위한 히스톤의 변이이다. 이러한 변화들에 대한 지식이 점점 축적되고 있으며 이러한 반응의 복잡성이 점점 더 명확히 이해되고 있다. 히스톤의 변화가 대부분의 생명체의 반응에 있어서 DNA 의 발현 또는 억제를 통하여 중요한 역할을 한다는 사실이 명확해지고 있다. Nucleosome 의 표면은 각종 변화를 수용할 수 있다. 크로마틴 변화는 크로마틴 수축을 제거하거나 또는 비히스톤 단백질들을 불러 모으는 과정을 통하여 작용될 수 있다. 히스톤 변이를 매개로 하는 이러한 많은 조절들이 유전적으로 보존되어 전달되는 것으로 추측된다. 따라서 히스톤 변이는 동물, 식물 또는 미생물 세계의 기본적인 생물학적 반응과 상당히 밀접한 관계가 있다. 히스톤 변이가 제대로 이루어지지 않을 경우 크로모좀의 응축 또는 이완이 제대로 않되며 결국은 발생, 성숙, 생물체 방어 등 다방면에 대해 기능을 제대로 수행하지 못한다.

• 지식정보인프라
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• 통권23호
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• pp.73-75
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• 2006

• 생명과학회지
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• 제17권3호통권83호
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• pp.381-385
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• 2007

FACT(facilitates chromatin transcription)은 크로마틴을 주형으로 하는 전사에 필요한 크로마틴 특이적 전사 진행 인자이다. FACT는 Saccharomyces Cerevisiae Spt16/Cdc68의인간 유사체와 high mobility froup-1-like protein structure-specific recognition protein-1(SSRP-1)의 이종단백질 복합체이다 본 논문에서는 FACT의 단위체인 hSpt16의 발현이 휴지기의 T98G 세포에서 급격히 감소됨을 면역형광 분석법과 Western blot 분석법을 이용하여 관찰하였다. 이와 반대로 증식기의 T98C 세포에서는 hSpt16이 높은 수준으로 발현되고 있는 것이 관찰되었다. FACT의 또 다른 단위체 SSRP-1의 발현은 휴지기나 증식기의 세포에서 변화가 없음이 관찰되었다. 이상의 결과로부터 hSpt16이 발현이 세포의증식과 연관이 되어 있음을 알 수 있었고 세포 증식 표지 인자로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 진공이야기
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• 제5권1호
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• pp.13-17
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• 2018

Phase transition is not unique to solid state systems or homogeneous molecular systems but it is also observed in highly heterogeneous biological systems. Phase transition and phase separation in cells are recently being found to be central to many biological functions by temporarily and locally controlling the storage and exchange of certain proteins and RNAs. There are also clues suggesting them to be playing pivotal roles in the spatial organization of chromosomes into topological domains and its time-dependent control. Here we introduce early efforts to explain at the molecular level how the spatiotemporal organization of chromosomes are programmed and modulated by the sequence and chemical modifications of the DNA. Continuing works may provide a physical framework to understand the molecular level control of chromosome structure and dynamics that determine the epigenetic state and the fate of the cells.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2016년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.191-192
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• 2016

DNA 염기서열 자체에는 변화가 없으나 크로마틴의 변형을 통하여 유전자의 발현 양상이 변하는 현상을 후성유전이라 한다. 최근에 이런 후성유전학적 변이가 암 발생과 밀접한 연관이 있는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 암 관련 단백질과 암 관련 후성유전 단백질 상호작용 네트워크를 통하여 암과 후성 유전적 관계를 분석하고자 하였다. 먼저 상호작용 네트워크를 기반으로 허브에 해당하는 히스톤 변형 단백질 20개를 추출하였다. 추출한 20개 단백질을 KEGG pathway에 적용하여 암 관련 단백질과의 상관관계를 분석하였다. 암 관련 단백질 발현양상을 확인할 수 있는 Expression Atlas로부터 발현이 증가하거나 감소하는 단백질을 분류하고, 발현 정보를 KEGG pathway 위에 있는 단백질에 적용함으로써 후성유전학적 암 발생 기전을 도출하였다.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.219-222
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• 2021

본 연구에서는 저분자펩타이드로부터 유래되는 단백질을 확인하기 위해 갈색거저리의 유충, 번데기, 성충의 저분자 단백질체 분석을 수행하였다. 저분자 펩타이드 분석으로부터 유래된 54 단백질이 최종적으로 확인되었다. 확인된 단백질 중 성체에만 존재하는 단백질이 가장 높은 빈도로 존재하였고, 그 다음은 성체와 유충에 동시 존재하는 단백질이 높은 빈도로 탐색되었다. 그러나 번데기를 포함하는 그룹들은 모두 낮은 빈도로 감지되었다. 분석된 단백질에 orthologous classification의 결과에서 일반적 기능 예견만(general function prediction only) 보이는 단백질이 가장 높은 빈도로 조사되었다. 크로마틴 구조와 동적상태(chromatin structure and dynamics)에 연관된 단백질은 비교적 높은 빈도로 탐색되었다. 또한, 아미노산 수송과 물질대사(amino acid transport and metabolism) 및 탄수화물 수송 및 물질대사(carbohydrate transport and metabolism)와 연관된 단백질도 높은 빈도로 분석되었다. 그러나 뉴클레오타이드 수송 물질대사, 코엔자임 수송 및 물질대사, 세포외 구조, 모빌로좀(mobilome), 및 핵 구조와 연관된 단백질은 전혀 탐지되지 않았다. 따라서 크로마틴, 아미노산, 탄수화물 물질대사와 연관된 단백질들이 보다 쉽게 저분자 펩타이드로 전환되어 체액 중에 잔존될 수 있는 것으로 보이며, 이들 펩타이드들이 생리활성물질로써 기능을 수행할 수 있을 가능성이 높은 것으로 추정된다.

• 생물정신의학
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• 제18권4호
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• pp.181-188
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• 2011

Major depression is a devastating disorder of which lifetime prevalence rate is as high as up to 25% in general population. Although the etiology of the disorder is still poorly understood, it is generally accepted that both genetic and environmental factors are involved in the precipitation of depression. Stressful lifetime events are potent precipitating environmental factors for major depression and early-life stress is in particular an important element that predisposes individuals to major depression later in life. How environmental factors such as stress can make our neural networks susceptible to depression and how those factors leave long-lasting influences have been among the major questions in the field of depression research. Epigenetic regulations can provide a bridging mechanism between environmental factors and genetic factors so that these two factors can additively determine individual predispositions to major depression. Here we introduce epigenetic regulations as candidate mechanisms that mediate the integration of environmental adversaries with genetic predispositions, which may lead to the development of major depression, and summarize basic molecular events that underlie epigenetic regulations as well as experimental evidences that support the active role of epigenetic regulation in major depression.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제30권3호
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• pp.302-309
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• 2008

DNA 메틸화는 histone modification과 함께 DNA의 염기서열이 유지되면서 유전기능이 변화되고 자손까지 전달 될 수 있는 후생 유전의 중요한 한 부분이다. DNA 메틸화는 크로마틴의 구조를 변경시키는 과정을 통하여 유전자와 repetitive sequence의 표현을 억제시킬 수 있다. DNA 메틸화는 X-불활성화, 유전체 각인, 유전자 발현조절, 암 생성 등에 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌고, DNA 메틸화 표지자 (DNA methylation marker)들은 종양의 진단과 치료에 대한 반응을 예측하는 지표로 활용되고 있다. 지금까지 많은 연구 성과에도 불구하고 DNA메틸화, 메틸화에 의한 gene silencing, DNA 메틸화의 표적부위 등에 대한 명확한 기전이 아직도 밝혀지지 않고 있어 향후 더 많은 기초적 연구가 필요할 것이다. 최근에는 후생 유전적 변화는 가역적이기 때문에 종양억제유전자를 억압하는 후생 유전적 변화를 제거한다면 그 종양억제유전자를 다시 활성화시킬 수 있다는 개념의 후생유전 치료법 연구로 DNA 메틸화 억제제와 histone deacetyaltion에 관여하는 HDAC의 억제제들이 항암제로서 개발되어 사용되고 있는데 향후 더 많은 약제 개발과 임상적 연구가 진행되어야 할 것이다.