• Molecules and Cells
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• 제46권4호
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• pp.209-218
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• 2023

In induced pluripotent stem cells (iPSCs), pluripotency is induced artificially by introducing the transcription factors Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc. When a transgene is introduced using a viral vector, the transgene may be integrated into the host genome and cause a mutation and cancer. No integration occurs when an episomal vector is used, but this method has a limitation in that remnants of the virus or vector remain in the cell, which limits the use of such iPSCs in therapeutic applications. Chemical reprogramming, which relies on treatment with small-molecule compounds to induce pluripotency, can overcome this problem. In this method, reprogramming is induced according to the gene expression pattern of extra-embryonic endoderm (XEN) cells, which are used as an intermediate stage in pluripotency induction. Therefore, iPSCs can be induced only from established XEN cells. We induced XEN cells using small molecules that modulate a signaling pathway and affect epigenetic modifications, and devised a culture method which can produce homogeneous XEN cells. At least 4 passages were required to establish morphologically homogeneous chemically induced XEN (CiXEN) cells, whose properties were similar to those of XEN cells, as revealed through cellular and molecular characterization. Chemically iPSCs derived from CiXEN cells showed characteristics similar to those of mouse embryonic stem cells. Our results show that the homogeneity of CiXEN cells is critical for the efficient induction of pluripotency by chemicals.

• 한국수정란이식학회:학술대회논문집
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• 한국수정란이식학회 2002년도 국제심포지엄
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• pp.37-42
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• 2002

In ascidians, a primitive chordate, maternal cytoplasmic factors and inductive interactions are involved in the specification of cell fate in early embryos. The larval structure of ascidians is relatively simple, and the major mesodermal tissues of the tadpole larva are notochord, muscle and mesemchyme. Formation of muscle cells is a cell-autonomous process, and localized maternal macho-1 mRNA specify muscle fate in the posterior marginal zone of the early embryo. In contrast, inductive influence from endoderm precursors plays important roles in the specification of notochord and mesenchyme fates. FGF-Ras-MAPK signaling is involved in the induction of both tissues. The difference in responsiveness of the posterior mesenchyme and anterior notochord precursors is caused by the presence or absence of the posterior-vegetal egg cytoplasm, respectively. In these cases, directed signal may polarizes the responding cells and cause asymmetric cell divisions that operate in both the anterior and posterior regions.

• 약학회지
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• 제43권3호
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• pp.378-384
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• 1999

Retinoic acid (RA) and dibutyryl cyclic AMP (dbcAMP) induce the differentiation of the multipotent embryonic carcinoma cell line, F9 cells, into parietal endoderm like cell. The F9 cells are highly proliferative doubling approximately 12 hourse. S Phase is predominant, lasting 10 hours and G2/M phase occupies most of the remaining cycle (2 hours) and G1 phase is nearly non-existent. In this study, we showed the effect of RA and dbcAMPon the cell cycle associated molecules (especially around G1 phase) during F9 cell differentiation. Differentiation of F9 cells was induced by the combined addition of RA ($10^{-7}M$) and dbcAMP (0.5mM), and cells were harvested daily up to 4 days. Flow cytometric analysis showed the prolongation of G1 phase around 30 hours after induction. Western blot analysis revealed that the amount of cyclin D1 and cdk2 were increased at day 4. However, histone H1 kinase activity of cdk2 was decreased. These data strongly suggest that RA and dbcAMP induce the growth arrest of F9 cells at G1 phase by decreasing the activity of cdk2, although they have increased the protein contents of cyclin D1 and cdk2. The reason for the discrepancy between the H1 kinase activity and protein contents are not clear yet.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제6권2호
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• pp.77-82
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• 2002

원시적인 척삭동물인 멍게에서 초기 배 세포운명은 모성 세포질인자와 유도적 상호작용에 의하여 결정된다. 매우 단순한 구조를 하고 있는 멍게 올챙이형 유생의 주요한 중배엽 조직으로 척삭, 근육 및 간충직이 존재한다. 근육 세포의 형성은 세포의 자율적인 과정으로, 초기 배의 후부 가장자리에 국재하는 모성 macho-1 mRNA에 의하여 근육 세포의 운명이 결정된다. 이에 반하여, 내배엽 전구세포의 유도작용은 척삭과 간충직 세포의 운명결정에 있어서 중요한 역할을 한다. FGF-Ras-MAPK 신호전달 과정은 이들 조직의 유도에 관여한다. 간충직과 척삭 전구세포에서 FGF신호에 대한 반응성의 차이는 난자의 후방 식물극 세포질에서 유래하는 인자의 존재 또는 부재에 의하여 야기된다. 간충직과 척삭 세포의 유도에 있어서, 지시적 인 신호는 유도신호를 받은 세포를 극성 화하고, 서로 다른 세포운명을 가진 두 개의 딸세포가 형성 되도록 비대칭 세포분열을 촉진한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제6권1호
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• pp.55-66
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• 2002

배아줄기세포(embryonic stem cell, ESC)는 미분화상태로 지속적인 계대가 가능하며, 정상 핵형과 전 분화능(pluripotency)을 가져 생체내-외에서 분화 유도시 삼배엽성의 모든 세포로 분화 가능하다. ESC를 feeder 세포 없이 부유배양하면 배아체(embryoid body, EB)를 형성하고, 초기 배아 발생과 유사한 분화 양상을 갖는다. ESC의 분화 유도가 초기배아 발생처럼 생식호르몬(GTH: FSH, LH; steroids)의 영향을 받는지는 불명하다. 본 연구는 ESC가 분화과정중 생식호르몬처리에 의해 그들 수용체가 발현되는가를 알아보고자 하였다. 순계혈통 생쥐인 C57BL/6J에서 과배란 유도후 포배를 수획하고, 유사분열적으로 불활성화된 feeder 세포와 공배양하여, 계대배양 하는 중 배아줄기세포주(JHYl)를 확립하였다. JHY1의 alkaline phosphatase 활성과 SSEA-1, 3, 4 발현을 통해 ESC임을 확인하였다. Feeder 세포 없이 ESC를 계대배양 후 호르몬처리(FSH LH E$_2$, P$_4$, T)하에서 5일 동안 부유배양하여 배아체를 형성시키고, 이후 7일 동안 부착배양하여 분화를 유도하였다. GTH와 스테로이드의 수용체 발현 실험에서 ESC에 E$_2$ 처리에 의한 LHR의 발현 증가를 제외한 나머지 호르몬 처리군에서 ESC보다 낮은 생식호르몬의 수용체 발현이 관찰되었다. 생식호르몬을 농도별 수용체 발현 정도는 증감되지 않았다. 미분화 ESC 표지유전자인 Oct-4는 호르몬 처리군에서도 발현되었다. 각 배엽의 표지유전자들(영양세포, handl; 외배엽성, keratin와fgf-5; 중배엽성, enolase와 $\alpha$ -globin; 내배엽성, gata-4와 $\alpha$ -fetoprotein) 등의 발현 양상을 조사한 결과 호르몬 처리후 내배엽성 표지유전자외에는 발현 증가가 관찰되지 않았다. 즉 생식호르몬에 의해 gata-4, $\alpha$-fetoprotein의 발현이 증가되는 것으로 보아 내배엽성 계열로의 분화 유도가 이루어진 것으로 사료된다.