有尾兩棲類중 Triturus pyrrhogaster에서 人爲的으로 水晶體를 摘出하면, 虹彩의 瞳孔周緣上部中央의 色素上皮가 水晶體로 metaplasia 하는 것은 옛적부터 알려진 事實이다. 이 過程에는 色素上皮의 脫色增殖과 水晶體原基(水晶體胞)의 形成이 보이며 그 後의 水晶體形成은 正常發生의 그것과 全혀 같은 樣相으로 進行한다. 虹彩色素上皮의 細胞가 水晶體의 細胞로 變하는 過程에 대하여서는 벌써 Eguchi, Karasaki 等에 依하여 subcellular level의 解析 報告되었다. Eguchi(1964)의 報告에 依하면 細胞構成要素中 endoplasmic reticulum(ER) 및 mitochondria의 變化가 特히 興味를 끈다. ER 는 脫色이 完了된 細胞에서 核外膜의 泡狀變形에 依하여 形成된 事實로서 觀察되었으며, mitochondria 의 形態 크기 數의 變化도 顯著하였다. 本硏究는 ER 와 mitochondria를 問題의 焦點으로하여 活潑히 伸長되고있는 水晶體纖維細胞中 이 兩者의 細胞構造가 어떤 消長을 나타내는가를 電子顯微鏡으로서 調査한 것이다. 水晶體纖維는 立方狀의 水晶體上皮細胞가 水晶體의 後壁(網膜側)에서 伸長分化한 것인데 ER는 그의 基部 特히 核의 周邊에서만이 顯著한 發達을 나타내고 있었다. 또한 核外膜 은 顯著한 泡狀變化로서 近處의 ER에 連結되어 있었다. 核周邊의 ER는 一般的으로 reticular 構造를 나타내지 않고 큰 cisternae 空間을 가졌다. 그것은 外圍에 있는 粗面構成에 附着시키고 있었다. 一方 小型의 胞狀構造는 細胞質內에 散在 하고있었는데 여기에도 ribosome의 附着이 間或 觀察되는 까닭에 亦是 ER의 一斷面이라고 推定되었다. 纖維細胞의 核에서 먼 伸張端(apical portion)에 있는 ER의 構造는 漸次 沈滯하여 胞狀이 보였다. mitochondria에 對하여서도 ER와 같이 基部核周邊에 發達이 顯著하였다. ER의 周邊에도 密集하여 存在하며 間或 ER의 膜構造와 mitochondria의 外膜이 密接한 것도 觀察되었다. 이와같은 境遇의 ribosome은 polysome狀으로 되어서 緻密하게 散在하여 核의 周邊部에서 水晶體 protein의 合成이 旺盛하게 集行되고 있는 것이라고 推察될만한 微細構造上의 關係를 나타내고 있었다. 纖維의 伸張端近處의 mitochondria는 多少變形되어, 空胞化가 甚하며 때로는 mierin 狀重層膜構造를 連結시키며 大小多數의 胞狀構造와도 共存하고 있었다. 또 細胞間隔에도 이와같은 構造의 樣狀이 認定되는 것도 間或 있었다. 以上 水晶體纖維細胞의 核周邊部에 있어서 ER, mitochondria의 顯著한 發達像은, 核內 RNA 合成의 上昇에서 보이는 polysome의 增加에 뒷받침되는 硏究다. 卽 水晶體蛋白質의 合成에 큰 役割을 나타내는 것이라고 생각된다. 纖維가 伸張하는데 따라서 이들 膜構造는 漸次 細胞의 伸張端에서 退化를 始作하여 消失하는 像을 보이고 있으며 細胞의 退化消失에서도 確認되었다.
成體 albino 흰쥐를 實驗群과 對照群으로 나누어 對照群에는 0.9% 生理食鹽水를, 實驗群에는 methylene blue(38mg/kg, pH 7.4)를 各各 腹腔에 注射한 後 約 30 分後에 總線量 360 rads의 $^{60}Co-\gamma$ 線을 一時全身照射하였다. 照射後 64時間區 와 212時間區로 나누어서 肝 및 心臟組織을 觀察하였다. 照射直後 肝 및 心臟組織을 6% glutaraldehyde (pH 7.4)와 1% osmium tetroxide (pH 7.4)로 冷室에서 二重固定하였으며 脫水한 後 Epon 812로 胞埋하여 MT-2 Porter Blum ultramicrotome 으로 超薄切斷하여 切片을 만들었다. 이를 uranyl acetate 와 lead citrate 로 二重染色한후 Hi9tachi HU-11 E型 電子顯微鏡으로 觀察하였다. 64時間區의 methylene blue 處理群과 對照群에서 肝組織은 顯著한 組織學的 變化의 差를 나타냈다. 다시 말하면 methylene blue 處理群에 比하여 對照群에서는 mitochondria 의 膨大, cristae 의 切斷, endoplasmic reticulum 의 破壞를 觀察할 수 있었으며 또한 endoplasmic reticulum 에 glycogen 粒子의 蓄積을 觀察할수 있었다. 한편 methylene blue 處理群에 比하여 對照群의 212時間區에서도 같은 變化樣相을 나타냈으나 endoplasmic reticulum 에 많은 vacuole 이 形成되었음을 觀察할 수가 있었다. 그러나 methylene blue 處理群은 正當群($\gamma$ 線의 照射와 methylene blue를 處理하지 않음)에 比하여 若干의 差가 觀察되었을 뿐 顯著한 組織學的變化는 나타나지 않았다. 心臟組織에서는 兩群 卽 實驗群과 正當群사이에 顯著한 差는 別로 觀察할 수 없었으나 methylene blue 群에 比하여 對照群에 若干의 變化가 觀察되었다. 다시말하면 methylene blue 處理群에 比하여 64時間區의 對照群에서는 mitochondria의 若干의 膨大, cristae 에 若干의 切斷을 觀察할수 있었고 212時間區의 對照群에서는 sarcoplasmic reticulum에서 若干의 液胞와 glycogen 粒子의 若干의 增加를 觀察할수 있었다. 이로 미루어 보아 methylene blue 가 放射線에 對하여 防禦 果가 있는 것으로 思料된다.
Objectives : Endoplasmic reticulum (ER) stress designates cellular responses to the accumulation of misfolded and unfolded proteins in ER, which is related to a variety of liver diseases. Present study investigated the inhibitory effects of Litsea japonica flesh water extract (LJE) aganist ER stress. Methods : After HepG2 cells were pretreated with LJE and subsequently exposed to tunicamycin (Tm) or thapsigargin (Tg), expression of C/EBP homologous protein (CHOP), glucose regulated protein 78 kDa (GRP78), asparagine synthetase (ASNS), and endoplasmic reticulum DnaJ homologue 4 (ERDJ4) were determined by immunoblot and real-time PCR analysis. Three canonical signaling pathways in response to ER stress were examined to explore molecular mechanisms involved. Results : Pretreatment of 1 mg/mL LJE inhibited Tm- or Tg-induced CHOP expression, while L. japonica fruit water extract did not. In addition, LJE decreased the levels of GRP78, ASNS, and ERDJ4 mRNA by Tm. Moreover, phosphorylations of eukaryotic translation initiation factor $2{\alpha}$ and inositol-requiring enzyme 1, expression of nuclear form of activating transcription factor $6{\alpha}$, and transactivation of ER stress response element- and unfolded protein response element-harboring luciferase activities were inhibited by LJE pretreatment. Conclusions : Present results suggest that LJE would be a candidate to prevent or treat ER stress-mediated liver injuries.
Capsaicin(8-methyl-N-vanillyl-6-nonenamide) is the principal pungent component of Capsicum fruits. This work is directed to the capsaicin-hydrolyzing enzyme playing a key role in the rate limiting and critical step of capsaicin metabolism. In order to get precise information on the enzyme's subcellular location, rat liver homogenate was divided into six subcellular fractions by differential centrifugation technique: crude nuclear pellet, PNS(post nuclear supernatant) fraction, lysosomal pellet, cytosol, Tris wash fraction, micrisomes. Capsaicin-hydrolysing enzyme activity was analysed by high performance liquid chromatography(HPLC). This enzyme was found at the highest specific activity in the microsomal fraction and co-distributed with marker enzymes of the endoplasmic reticulum, NADPH-cytochrome c reductase and nucleoside diphosphatase. This is compatible with the result of ninhydrin color reaction of vanillylamine, primary metabolite of capsaicin hydrolysis, on thin layer chromatography(TLC). This enzyme is most active at pH $8.0{\sim}9.0$. Definite subcellular location of this enzyme will make it easy to proceed with further study.
한국잠사학회 2003년도 International Symposium of Silkworm/Insect Biotechnology and Annual Meeting of Korea Society of Sericultural Science
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pp.78-79
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2003
To further understanding of the role of calreticulin in insects, we have isolated a cDNA of calreticulin from silkworm, Bombyx mori. The cDNA encodes a 398 amino acid residues of B. mori calreticulin with endoplasmic reticulum retentional HDEL motif at its C-terminus, and a predicted molecular mass of 45801 Da. The B. mori calreticulin shows high protein homology with those of G mellonella (88%), A. aegypti (71%) and H. sapiens (63%). (omitted)
There are several studies that show hypothermia improves cellular ischemia damages on experimental and clinical bases. However, its exact molecular mechanisms are unclear. In this study, we demonstrate that hypothermia induced insulin-like growth factor 1 (IGF1) gene expression, and its expression was dramatically decreased under ischemic insults. It was also demonstrated that hypothermia activated endoplasmic reticulum (ER) stress sensors especially both the phosphorylation of $eIF2{\alpha}$ (eukaryotic translation initiation factor 2 alpha) and ATF6 (activating transcription factor-6) proteolytic cleavage. However, the factors of apoptosis and autophagy were not associated with hypothermia. We suggest that hypothermia-treated IGF1 gene expression after ischemia may show a good possibility for the development of treatments and diagnostic methods in cerebral ischemic damages.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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