• 생명과학회지
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• 제22권5호
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• pp.621-626
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• 2012

초파리는 발생과 질병연구를 위한 모델 곤충으로 널리 이용되어 왔다. 본 연구에서도 초파리를 모델곤충으로 한 장질환 연구의 일환으로 다양한 병원균 감염 및 장질환 유발시 어떻게 장줄기세포가 작용하는지를 이해하기 위해 초파리 장세포의 일차배양 방법을 확립하였다. 초파리 성충으로부터 장을 해부하고 다양한 효소를 처리하여 장세포를 분리한 후 배양하였다. 배양세포의 생존여부는 현미경 검경 및 MTS assay에 의해 확인한 결과 배양 후 9일째 최대 증식되었고 14일까지 생존함을 확인할 수 있었다. 또한 장줄기세포 및 장내분비세포의 존재도 immunostaining에 의해 확인하였다. 따라서 본 연구에서 구축된 초파리 일차배양 장세포는 다양한 유전자에 의한 장줄기 세포 조절연구뿐만 아니라 장에서 발생하는 다양한 질병을 연구하는 도구로 매우 유용할 것으로 추측된다.

• 생명과학회지
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• 제22권12호
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• pp.1600-1607
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• 2012

Matrix metalloproteinase (MMP)는 세포외골격의 주요 조절효소로, 배아발생, 혈관생성, 상처치료 및 조직 재생과정에 중요한 인자로 알려져 있다. MMP의 조절 이상은 비정상적 세포외골격 분해로 인해 암 전이와 같은 질병을 일으킨다. 따라서, MMP의 발현과 활성은 엄격하게 조절되고 있다. 최근, 초파리 Mmp1이 소화기관에서 강하게 발현되며, 장줄기세포의 비정상적인 활성을 억제하여 장의 항상성 유지에 중요함을 밝혔다. 하지만, 장조직에서 Mmp1의 발현 조절 기전은 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는, 장조직에서 Mmp1의 발현이 장 발생과 항상성 유지에 중요한 Caudal homeobox 유전자에 의해 조절되는지를 연구하였다. GAL4/UAS 조절계를 이용하여 장조직 특이적으로 Caudal의 발현을 감소시켰을 때, Mmp1의 발현이 감소함을 확인하였으며, Caudal을 과발현 시켰을 때, Mmp1의 발현이 증가함을 in vitro와 in vivo 실험 모두에서 확인하였다. 또한, Mmp1 promoter에 Caudal 전사인자 결합 부위가 존재하며, 이 부위가 Mmp1 발현에 중요한 역할을 함을 확인하였다. 이상의 본 연구는, 정상적 혹은 암화 과정에서 Mmp1이 Caudal의 표적 유전자일 수 있음을 의미한다.

• Molecules and Cells
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• 제41권6호
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• pp.603-611
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• 2018

Triglyceride homeostasis is a key process of normal development and is essential for the maintenance of energy metabolism. Dysregulation of this process leads to metabolic disorders such as obesity and hyperlipidemia. Here, we report a novel function of the Drosophila flightless-I (fliI) gene in lipid metabolism. Drosophila fliI mutants were resistant to starvation and showed increased levels of triglycerides in the fat body and intestine, whereas fliI overexpression decreased triglyceride levels. These flies suffered from metabolic stress indicated by increased levels of trehalose in hemolymph and enhanced phosphorylation of eukaryotic initiation factor 2 alpha ($eIF2{\alpha}$). Moreover, upregulation of triglycerides via a knockdown of fliI was reversed by a knockdown of desat1 in the fat body of flies. These results indicate that fliI suppresses the expression of desat1, thereby inhibiting the development of obesity; fliI may, thus, serve as a novel therapeutic target in obesity and metabolic diseases.

• Molecules and Cells
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• 제40권12호
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• pp.976-985
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• 2017

Iron is an essential divalent ion for aerobic life. Life has evolved to maintain iron homeostasis for normal cellular and physiological functions and therefore imbalances in iron levels exert a wide range of consequences. Responses to iron dysregulation in blood development, however, remain elusive. Here, we found that iron homeostasis is critical for differentiation of Drosophila blood cells in the larval hematopoietic organ, called the lymph gland. Supplementation of an iron chelator, bathophenanthroline disulfate (BPS) results in an excessive differentiation of the crystal cell in the lymph gland. This phenotype is recapitulated by loss of Fer1HCH in the intestine, indicating that reduced levels of systemic iron enhances crystal cell differentiation. Detailed analysis of Fer1HCH-tagged-GFP revealed that Fer1HCH is also expressed in the hematopoietic systems. Lastly, blocking Fer1HCH expression in the mature blood cells showed marked increase in the blood differentiation of both crystal cells and plasmatocytes. Thus, our work suggests a relevance of systemic and local iron homeostasis in blood differentiation, prompting further investigation of molecular mechanisms underlying iron regulation and cell fate determination in the hematopoietic system.

• Molecules and Cells
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• 제26권6호
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• pp.554-557
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• 2008

Double-stranded RNA (dsRNA) induces gene silencing in a sequence-specific manner by a process known as RNA interference (RNAi). The RNA-induced silencing complex (RISC) is a multi-subunit ribonucleoprotein complex that plays a key role in RNAi. VIG (Vasa intronic gene) has been identified as a component of Drosophila RISC; however, the role VIG plays in regulating RNAi is poorly understood. Here, we examined the spatial and temporal expression patterns of VIG-1, the C. elegans ortholog of Drosophila VIG, using a vig-1::gfp fusion construct. This construct contains the 908-bp region immediately upstream of vig-1 gene translation initiation site. Analysis by confocal microscopy demonstrated GFP-VIG-1 expression in a number of tissues including the pharynx, body wall muscle, hypodermis, intestine, reproductive system, and nervous system at the larval and adult stages. Furthermore, western blot analysis showed that VIG-1 is present in each developmental stage examined. To investigate regulatory sequences for vig-1 gene expression, we generated constructs containing deletions in the upstream region. It was determined that the GFP expression pattern of a deletion construct (${\Delta}-908$ to -597) was generally similar to that of the non-deletion construct. In contrast, removal of a larger segment (${\Delta}-908$ to -191) resulted in the loss of GFP expression in most cell types. Collectively, these results indicate that the 406-bp upstream region (-596 to -191) contains essential regulatory sequences required for VIG-1 expression.

• 생명과학회지
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• 제21권2호
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• pp.194-201
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• 2011

Caudal homeodomain 단백질은 초파리에서 사람에 이르기까지 보존되어 있으며, 장조직의 발생과 유지에 필수적인 역할을 한다. CDX1과 CDX2의 발현 감소 혹은 소실이 대장암과 연관되어 있음이 잘 알려져 있다. 대장암 발생은 산화성 스트레스와 밀접한 관련이 있으며, 대장암 조직에서 항산화효소인 catalase의 발현이 감소되어 있다. 하지만 그 분자적 기전은 잘 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 초파리와 사람의 caudal homeodomain 단백질들이 catalase의 발현을 조절하는 것을 보여준다. 초파리 caudal heterozygous 돌연변이체의 대장조직에서 catalase의 발현이 감소되어 있고 ROS 생성이 증가되어 있음을 관찰하였다. 그리고 caudal 유전자의 과발현에 의해 catalase promoter의 활성과 mRNA 수준이 각각 증가함을 확인하였다. 또한 사람의 대장암 세포주인 HCT116 세포에서 CDX1과 CDX2가 catalase promoter의 활성과 단백질 수준에서 catalase를 상향 조절함을 관찰하였다. 이러한 결과들은 CDX1과 CDX2가 catalase 발현 조절을 통하여 장의 항상성 유지와 암발생 과정에 관여함을 시사한다.

• 대한수의학회지
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• 제55권3호
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• pp.181-184
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• 2015

Ciliary rootlet coiled coil protein (CROCC), the structural component that originates from the basal body at the proximal end of the ciliary rootlet, plays a crucial role in maintaining the cellular integrity of ciliated cells. In the current study, we cloned Xenopus CROCC and performed the expression analysis. The amino acid sequence of Xenopus laevis was related to those of Drosophila, cow, goat, horse, chicken, mouse and human. Reverse transcription polymerase chain reaction analysis revealed that CROCC mRNA encoding a coiled coil protein was present maternally, as well as throughout early development. In situ hybridization indicated that CROCC mRNA occurred in the animal pole of embryo during gastrulation and subsequently in the presumptive neuroectoderm at the end of gastrulation. At tailbud stages, CROCC mRNA expression was localized in the anterior roof plate of the developing brain, pharyngeal epithelium connected to gills, esophagus, olfactory placode, intestine and nephrostomes of the pronephric kidney. Our study suggests that CROCC may be responsible for control of the development of various ciliated organs.