• 생명과학회지
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• 제23권8호
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• pp.1050-1056
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• 2013

Streptococcus pneumoniae는 전 세계적으로 급성 호흡기 질환 높은 사망률 나타내며, 정상인의 비인후부에 존재하여 호흡기 감염을 통해 폐렴, 수막염, 중이염, 패혈증, 복막염, 골수염 등을 일으킨다. 그러나 S. pneumoniae가 폐 조직에 침입하는 분자적 메커니즘과 혈류를 통한 침입은 많은 연구에도 불구하고 아직 명확하게 알려지지 않았다. 그러므로 본 실험에서는 S. pneumoniae D39의 감염 및 침입에 대한 분자 메카니즘을 알고자 사람의 폐암상피 세포 유래 A549 세포를 이용하여 감염 후 시간의 경과에 따라 변화되는 A549 세포의 모양을 관찰하였으며, 또한 숙주세포의 단백질 패턴 변화를 조사하였다. 일부 A549 세포는 감염 후 2 시간부터 세포의 모양이 둥근형태로 변화된 것으로 관찰되었으며, 감염 3 시간째에는 세포의 모양이 둥글며 filopodia가 아주 잘 발달하였다. 감염 4 시간에 도달하게 되면 거의 모든 A549 세포가 둥글며 잘 발달된 filopodia를 형성하였다. 감염 후 각 시간 별 A549 세포의 총 단백질들을 추출하여 시간의 경과에 따라 특이적으로 양 적인 변화를 나타내는 단백질을 MALDI-TOF 분석법을 사용하여 동정하였다. Streptococcus pneumoniae D39 감염 후 시간에 따라 변화하는 단백질 중 대다수가 특이하게도 molecular chaperone에 속하는 단백질들이었다. 대표적인 cytosol chaperone인 Hsp90과 Hsp70의 경우 감소하는 패턴을 나타낸 반면에 endoplasmic reticulum (ER)에 존재하는 chaperone인 Grp94와 Grp78 (BiP)은 감염 후 점차 증가하는 패턴을 나타내었다. ER chaperone인 Grp94와 Grp78의 증가는 ER stress signaling pathway와 관련 있는 것으로 알려져 있어, S. pneumoniae D39의 감염에 의한 이들 단백질의 변화 패턴을 ER stress를 유발 시켰을 때와 비교하였다. Tunicamycin 또는 thapsigargin으로 처리하여 ER stress를 유발시킨 A549 세포의 형태는 변화하지 않았으며 흡착세포의 형태를 유지하였다. 그러나 Western blot을 통한 molecular chaperone의 분석 결과는 S. pneumoniae D39 감염의 경우와 일치하였다. 본 연구에서 얻은 결과는 S. pneumoniae D39의 감염은 A549 세포의 형태적 변화를 유발하며 또한 molecular chaperone 증가와 감소를 유발한다는 것을 보여주며, 특이적으로 Grp94와 Grp78이 증가되는 것으로 보아 S. pneumoniae D39 감염은 A549 세포 내 ER stress를 유발한다고 생각된다.

• 대한의생명과학회지
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• 제16권1호
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• pp.65-67
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• 2010

The endoplasmic reticulum (ER) is a multifunctional intercellular organelle in which several posttranslational modification steps occurred such as protein folding, lipid biosynthesis, calcium storage and release. Perturbations that disrupt ER homeostasis lead to the misfolding of proteins in the ER lumen and up-regulation of ER signaling pathway called the unfolded protein response (UPR). Here, we have demonstrated that ageing changes the expression of ER chaperone and associated ER membrane kinases of IRE1, ATF6 and PERK.

• Molecules and Cells
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• 제20권2호
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• pp.173-182
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• 2005

Heat shock protein gp96 is an endoplasmic reticulum chaperone, belonging to the HSP90 family. The function of gp96 as a molecular chaperone was discovered more than 10 years ago, but its importance has been overshadowed by the brilliance of its role in immune responses. It is now clear that gp96 is instrumental in the initiation of both the innate and adaptive immunity. Recently, the roles of gp96 in protein homeostasis, as well as in cell differentiation and development, are beginning to draw more attention due to rapid development in the structural study of HSP90 and some surprising new discoveries from genetic studies of gp96. In this review, we focus on the aspect of gp96 as an ER molecular chaperone in protein maturation, peptide binding and the regulation of its activity.

• International Journal of Oral Biology
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• 제45권4호
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• pp.190-196
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• 2020

Several factors, including genetic and environmental insults, impede protein folding and secretion in the endoplasmic reticulum (ER). Accumulation of unfolded or mis-folded protein in the ER manifests as ER stress. To cope with this morbid condition of the ER, recent data has suggested that the intracellular event of an unfolded protein response plays a critical role in managing the secretory load and maintaining proteostasis in the ER. Tauroursodeoxycholic acid (TUDCA) is a chemical chaperone and hydrophilic bile acid that is known to inhibit apoptosis by attenuating ER stress. Numerous studies have revealed that TUDCA affects hepatic diseases, obesity, and inflammatory illnesses. Recently, molecular regulation of ER stress in tooth development, especially during the secretory stage, has been studied. Therefore, in this study, we examined the developmental role of ER stress regulation in tooth morphogenesis using in vitro organ cultivation methods with a chemical chaperone treatment, TUDCA. Altered cellular events including proliferation, apoptosis, and dentinogenesis were examined using immunostaining and terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling assay. In addition, altered localization patterns of the formation of hard tissue matrices related to molecules, including amelogenin and nestin, were examined to assess their morphological changes. Based on our findings, modulating the role of the chemical chaperone TUDCA in tooth morphogenesis, especially through the modulation of cellular proliferation and apoptosis, could be applied as a supporting data for tooth regeneration for future studies.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2002년도 제38회 학술심포지움
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• pp.61-67
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• 2002

ERp29는 ER chaperone의 한 종류이지만 아직까지 세포내에서 그 기능은 명확하지 않다. 배양 갑상선세포 (FRTL-5)에서 ERp29의 발현은 TSH (thyroid stimulating hormone) 의존적으로 조절되며, ERp29가 과발현된 세포에서는 ERp29-ER chaperone가 긴밀한 관계를 유지하여 분비단백질인 Thyroglobulin의 분비량이 약 30% 증가되었다.

• 대한의생명과학회지
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• 제11권2호
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• pp.135-141
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• 2005

A Jopock (Jpk), a trans-acting factor associating with the position-specific regulatory element of murine Hoxa-7, has shown to have a toxicity to both prokaryotic and eukaryotic cells when overexpressed. Since Jpk protein harbors a transmembrane domain and a putative endoplasmic reticulum (ER)-retention signal at the N-terminus, a subcellular localization of the protein was analyzed after fusing it into the green fluorescent protein (GFP): Both N-term (Jpk-EGFP) and C-term tagged-Jpk (EGFP-Jpk) showed to be localized in the ER when analyzed under the fluorescence microscopy after staining the cells with ER- and MitoTracker. Since ER stress triggers the ER-stress mediated apoptosis to eliminate the damaged cells, we analyzed the expression pattern of Jpk under ER-stress condition. When MCF7 cells were treated with the ER-stress inducer such as DTT and EGTA, the expression of Jpk was upregulated at the transcriptional level like that of Grp78, a molecular chaperone well known to be overexpressed under ER-stress condition. In the presence of high concentration of ER-sterss inducer (10 mM), about 70 (DTT) to $95\%$ (EGTA) of cells died stronly expressing ($10\~12$ fold) Jpk. Whereas at the low concentration ($0.001\~1.0\;mM$) of the inducer, the expression of Jpk was increased about 2.5 (EGTA) to 5 fold (DTT), which is rather similar to those of ER chaperone protein Grp78. These results altogether indicate that the ER-stress upregulated the expression of Jpk and the excess stress induces the ER-stress induced apoptosis and the concomitant expression of Jpk.

• 생명과학회지
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• 제16권3호
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• pp.409-414
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• 2006

소포체는 세포막의 합성뿐만 아니라 세포막에 존재하거나 세포외로 분비되어져야 할 단백질을 합성하는 세포내 소기관이다. 소포체에서 단백질이 합성되어질 경우 이황화결합이 형성되고 glycosylation 등의 수식이 일어나며, 이와 동시에 folding과 assembly과정을 거쳐 삼차원적 구조로 성숙이 되는데 이 과정은 folding enzyme과 molecular chaperone의 도움을 받아 이루어진다. 소포체 내에 존재하는 molecular chaperone 중 가장 잘 알려진 것으로 BiP이 있다. BiP의 기능은 N-terminus의 ATPase domain에 의해 조절되고 ATPase domain은 이것과 선택적으로 결합하는 조절인자에 의해 ATPase의 활성이 영향을 받는다. BiP의 핵산치환조절인자로서 발견된 BAP은 ATPase domain에 결합된 ADP를 ATP로 치환하는 것으로 기능이 알려져 있다. 이 BAP의 핵산치환기능이 BiP의 샤페론 작용에 어떤 영향을 미치는지를 in vitro에서 항체 heavy chain을 이용하여 알아보았다. BAP은 ATP보다 ADP가 결합되어 있는 BiP과 더 잘 결합을 하며, in vitro에서 BiP과 결합하고 있는 unfolded 단백질을 BAP은 BiP으로부터 해리하였다. 또한 소포체내에 존재하는 Hsp70 homologue chaperone인 BiP과 Grp170에 대한 BAP의 결합특이성을 anti-Grp170과 anti-BAP 항체로 co-immunoprecipitation을 하여 확인한 결과 BAP은 Grp170과 결합을 하지 않았다. 따라서 BAP은 ER내에 존재하는 동일한 family group에 속하는 Grp170과 BiP에 대하여 BiP에만 특이성을 갖는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제9권1호
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• pp.76-83
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• 1999

Endoplasmic reticulum (ER)내에 단백질의 folding과 안정화에 관여하는 단백질을 molecular cha-perone이라고 한다. GRP94 역시 ER내에 존재하는 molecular chaperone으로 알려지고 있지만 갑상선세포에서 단백질의 folding에 관여한다는 증거는 아직 불충분하다. 본 설험은 molecular chaperone을 세포내에서 overexpression시킬 수 있는 system을 확립하였다. 그 중에서 GRP94가 단백질의 folding에 직접적으로 관여한다는 증거를 얻기 위하여, endogenous GRP94를 code한 cDNA를 overexpression vector에 의해서 forced expression시킴으로 신생thyroglobulin의 folding에 직접적으로 관여하는 증거를 immun-oprecipitation으로 증명하였다.

• 생명과학회지
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• 제22권2호
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• pp.281-284
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• 2012

갑상선 배양세포(FRTL5)에서 ER stress에 의해서 ER chaperone (Bip, ERp29, Calnexin and PDI), ER stress sensor (PERK, ATF6 and Ire1)와 cAMP phosphodiesterase 7A1 (cAMP PDE7A1) 유전자발현이 증가하는 것을 알았다. 세포배양배지에서 A23187을 제거하면 cAMP PDE7A1 유전자발현이 회복되지만, thapsigagin의 경우는 회복되지 않았다. 그리고 A23187과 TSH를 함께 처리한 경우는 아주 강하게 cAMP PDE7A1 유전자의 발현이 억제되었다. 이 같은 결과는 ER stress에 의해서 cAMP PDE7A1 유전자발현이 상승 발현된다는 첫 보고이다.

• Toxicological Research
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• 제24권2호
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• pp.129-135
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• 2008

The results of recent studies indicate that high levels of free fatty acids(FFAs) and adipokines may be the main causes of non-alcoholic liver disease; however, the molecular mechanism that links FFAs to lipotoxicity remains unclear. In the present study, we treated HepG2 cells with FFA(either palmitate or oleate) to investigate the mechanisms involved in lipotoxicity in the liver cells. We also treated cells with palmitate in the presence of a chemical chaperone, 4-phenylbutyric acid(PBA), to confirm the involvement of ER stress in lipotoxicity. Palmitate significantly induced cytotoxicity in dose- and time-dependent manners. Apoptosis was also significantly induced by palmitate as measured by caspase-3 activity and DAPI staining. Palmitate led to increased expressions of the spliced form of X-box-protein(Xbp)-1 mRNA and C/EBP homologous transcription factor(CHOP) protein, suggesting activation of the unfolded-protein response. PBA co-incubation significantly attenuated apoptosis induced by palmitate. The above data demonstrate that high levels of palmitate induce apoptosis via the mediation of ER stress in the liver cells and that chemical chaperones act to modulate ER stress and accompanying apoptosis.