• Reproductive and Developmental Biology
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• 제39권3호
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• pp.59-67
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• 2015

동물의 장기를 인간에게 이식하게 되면 초급성거부반응(Hyperacute rejection, HAR)이 일어난다. 초급성거부반응은 면역계의 구성요소 중 보체(complement)에 의해 일어나는 거부반응으로 돼지의 혈관세포 표면에 있는 $Gal{\alpha}$(1,3)Gal 당분자에 인간의 항체가 즉각 반응하기 때문에 일어나며, ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase(${\alpha}1,3$-GT) 유전자는 돼지 혈관세포 표면의 $Gal{\alpha}$(1,3)Gal 당분자 생성에 관여한다. 따라서 인간에게 돼지의 장기를 이식하기 위해서는 ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase 유전자를 제거하는 것이 필요한 것으로 알려져 있다. 본 연구실의 이전 연구에서, 시카고 미니돼지 귀체세포에서 상동 재조합(Homologous recombination)을 통해 ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase 유전자가 제거된 체세포를 개발한 바 있으며, 이 체세포를 통하여 ${\alpha}1,3$-GT 유전자가 제거된 돼지도 생산된 바 있다. 본 연구에서는, human serum 처리 시 돼지 세포를 보호해 준다고 보고되고 있는 human complement regulator인 human Decay-accelerating factor(hDAF)와 human ${\alpha}1,2$-fucosyltransferase(hHT)유전자를 ${\alpha}1,3$-GT 유전자 위치에 gene targeting하여 동시에 hDAF와 hHT가 발현하는 체세포를 개발하였다. Knock-in vector는 hDAF와 hHT 두 유전자가 발현할 수 있도록 IRES로 연결하였으며, ${\alpha}1,3$-GT 유전자의 start codon을 이용하여 발현할 수 있도록 구축하였다. 구축한 vector는 electroporation을 통해 미니 돼지 체세포에 도입하였으며, PCR 결과, ${\alpha}1,3$-GT 유전자 위치에서 상동 재조합이 일어났음을 확인하였다. Positive-negative 선별 방법을 통해 얻은 gene targeting 된 체세포는 RT-PCR에 의해 hDAF와 hHT 유전자의 발현이 확인되었으며, 대조군(NIH minipig)에 비해 ${\alpha}1,3$-GT 유전자의 발현이 감소하였다. 또한 이들 세포에 100% human complement serum을 처리하였을 때 knock-in 세포가 대조군에 비해 30% 정도 더 높은 생존율을 보였다. 따라서 개발된 체세포는 이종간 장기이식을 위한 돼지 생산과 함께 이를 이용한 이종간의 장기 이식 시 초급성 거부반응을 억제하는 데 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제24권2호
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• pp.17.1-17.16
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• 2024

We have reported that anterior cruciate ligament (ACL) injury leads to the differential dysregulation of the complement system in the synovium as compared to meniscus tear (MT) and proposed this as a mechanism for a greater post-injury prevalence of post traumatic osteoarthritis (PTOA). To explore additional roles of complement proteins and regulators, we determined the presence of decay-accelerating factor (DAF), C5b, and membrane attack complexes (MACs, C5b-9) in discarded surgical synovial tissue (DSST) collected during arthroscopic ACL reconstructive surgery, MT-related meniscectomy, osteoarthritis (OA)-related knee replacement surgery and normal controls. Multiplexed immunohistochemistry was used to detect and quantify complement proteins. To explore the involvement of body mass index (BMI), after these 2 injuries, we examined correlations among DAF, C5b, MAC and BMI. Using these approaches, we found that synovial cells after ACL injury expressed a significantly lower level of DAF as compared to MT (p<0.049). In contrast, C5b staining synovial cells were significantly higher after ACL injury (p<0.0009) and in OA DSST (p<0.039) compared to MT. Interestingly, there were significantly positive correlations between DAF & C5b (r=0.75, p<0.018) and DAF & C5b (r=0.64 p<0.022) after ACL injury and MT, respectively. The data support that DAF, which should normally dampen C5b deposition due to its regulatory activities on C3/C5 convertases, does not appear to exhibit that function in inflamed synovia following either ACL injury or MT. Ineffective DAF regulation may be an additional mechanism by which relatively uncontrolled complement activation damages tissue in these injury states.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권10호
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• pp.1473-1480
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• 2012

The Galactose-${\alpha}1$,3-galactose (${\alpha}1$,3Gal) epitope is responsible for hyperacute rejection in pig-to-human xenotransplantation. Human decay-accelerating factor (hDAF) is a cell surface regulatory protein that serves as a complement inhibitor to protect self cells from complement attack. The generation of ${\alpha}1$,3-galactosyltransferase (GGTA1) knock-out pigs expressing DAF is a necessary step for their use as organ donors for humans. In this study, we established GGTA1 knock-out cell lines expressing DAF from pig ear fibroblasts for somatic cell nuclear transfer. hDAF expression was detected in hDAF knock-in heterozygous cells, but not in normal pig cells. Expression of the GGTA1 gene was lower in the knock-in heterozygous cell line compared to the normal pig cell. Knock-in heterozygous cells afforded more effective protection against cytotoxicity with human serum than with GGTA1 knock-out heterozygous and control cells. These cell lines may be used in the production of GGTA1 knock-out and DAF expression pigs for xenotransplantation.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.231-236
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• 2014

오늘 날 산업이 발전함에 따라 전력에 대한 수요량이 증가하고 송전 용량이 커야할 필요성이 점차 요구되고 있다. 관련 설비들은 대규모화될 뿐만이 아니라 높은 신뢰성으로써 동작할 것을 요구받고 있다. 따라서 전기설비의 안정화는 매우 중요한 과제이다. 특히, 전기의 생산 및 공급 과정에서 요구되는 높은 신뢰성은 산업 사회의 필수적인 요소라고 할 수 있다. 설비의 사고 및 정전 사고등은 높은 전기적 의존을 가진 고도 산업사회에 막대한 경제적 손실 및 장애를 가져다준다. 우리는 이 논문에서 발전소에서 고전압의 생산 및 송배전의 유일한 전송 수단으로 사용하고 있는 고전압용 전력 케이블(power cable) 시스템의 안정된 동작을 판단하기 위하여, 아레니우스 인자를 따르는 절연 저항의 시간에 따른 변화추세를 파악하고, 열화의 마지막 단계로서 발생하는 파괴에 의한 케이블의 수명을 예측하고자 한다.

• BMB Reports
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• 제39권6호
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• pp.743-748
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• 2006

The complement (C) regulatory proteins decay accelerating factor (DAF, CD55) and CD59 could protect host cells using different mechanisms from C-mediated damage at two distinct levels within the C pathway. Co-expression of DAF and CD59 would be an effective strategy to help overcome host C-induced xenograft hyperacute rejection. In this study, we made a construct of recombinant expression vector containing DAF and CD59 cDNA and the stable cell lines were obtained by G418 selection. Extraneous genes integration and co-expression were identified by PCR, RT-PCR and Western blot analysis. Human c-mediated cytolysis assays showed that NIH/3T3 cells transfected stably with pcDNA3-CD59, pcDNA3-DAF, and pcDNA3-CD59DAF-DP were protected from C-mediated damage and that synchronously expressed human CD59 and DAF provided the most excellent protection for host cells as compared with either human CD59 or DAF expressed alone. Therefore, the construct represents an effective and efficacy strategy to overcome C-mediated damage in cells and, ultimately, in animals.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권2호
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• pp.136-146
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• 2023

박제표본과 같은 생물학적 물질은 다양한 산이나 휘발성물질을 방출할 수 있다. 박제표본에 사용되는 보존제와 제작재료, 제작방법에 따라 발생하는 유기화합물의 방출 특성에 관한 연구는 전무한 실정이다. 따라서, 박제표본에서 발생하는 유기화합물을 알아보기 위해 재료별 표본, 수장고 표본을 대상으로 열화 실험하였다. 오계를 대상으로 나프탈렌과 붕사를 보존제로 사용하고, 대패톱밥, 신문지, 폴리스틸렌폼을 몸심재료로 사용하여 제작한 표본과, 동물수장고에서 수장하고 있던 오계 박제표본(2015년도)을 고온환경(50℃)과 고습환경(95%)에 각각 2주간 열화 실험하였다. 박제표본의 열화 실험결과 고습환경보다 고온환경에서 발생하는 유기화합물의 농도가 더 높은 경향을 보였다. 보존제로는 나프탈렌을 사용한 표본에서 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 p-디클로로벤젠이 검출되어 나프탈렌이 주요 유기화합물을 방출하는 요인인 것을 확인할 수 있었고, 대패톱밥, 신문지, 폴리스틸렌폼을 사용한 표본에서도 유기화합물이 검출되 재료의 열화로 인한 것으로 보인다. 또한, 재료별 표본에서 암모니아가 검출되었는데 부패가 진행되어 검출된 것으로 보이며, 특히 고온열화에서 붕사를 사용한 표본이 나프탈렌을 사용한 표본보다 암모니아가 약 9배 높게 측정되었다. 이는 고온환경이 나프탈렌의 승화성을 가속시켜 살충·방충효과로 생물학적 피해를 예방한 결과라 판단된다. 나프탈렌은 발암 가능성 물질로 보존제로 사용할 경우 적정 사용관리가 필요하며, 박제표본은 제작기법에 따라 다양한 유기화합물이 방출할 수 있기 때문에 제작재료와 보존제 등의 조건에 따라 체계적인 보존관리방안이 필요한 것으로 사료된다.