• 제목/요약/키워드: Enzyme induction

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Glutamine Inhibits TNF-α-induced Cytosolic Phospholipase A2 Activation via Upregulation of MAPK Phosphatase-1

  • Yoon, So Young;Jeong, Soo-Yeon;Im, Suhn-Young
    • 대한의생명과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.223-230
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    • 2021
  • Tumor necrosis factor alpha (TNF-α) is a principal regulator of inflammation and immunity. The proinflammatory properties of TNF-α can be attributed to its ability to activate the enzyme cytosolic phospholipase A2 (cPLA2), which generates potent inflammatory lipid mediators, eicosanoids. L-glutamine (Gln) plays physiologically important roles in various metabolic processes. We have reported that Gln has a potent anti-inflammatory activity via rapid upregulation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) phosphatase (MKP)-1, which preferentially dephosphorylates the key proinflammatory enzymes, p38 MAPK and cytosolic phospholipase A2 (cPLA2). In this study, we have investigated whether Gln could inhibit TNF-α-induced cPLA2 activation. Gln inhibited TNF-α-induced increases in cPLA2 phosphorylation in the lungs and blood levels of the cPLA2 metabolites, leukotrine B4 (LTB4) (lipoxygenase metabolite) and prostaglandin E2 (PGE2) (cyclooxygenase metabolite). TNF-α increased p38 and cPLA2 phosphorylation and blood levels of LTB4 and PGE2, which were blocked by the p38 inhibitor SB202190. Gln inhibited TNF-α-induced p38 and cPLA2 phosphorylation and production of the cPLA2 metabolites. Such inhibitory activity of Gln was no longer observed in MKP-1 small interfering RNA-pretreated animals. Our data indicate that Gln inhibited TNF-α-induced cPLA2 phosphorylation through MKP-1 induction/p38 inhibition, and suggest that the utility of Gln in inflammatory diseases in which TNF-α plays a major role in their pathogenesis.

Expression of Senescence-Associated Secretory Phenotype in Senescent Gingival Fibroblasts

  • Sangim Lee
    • 치위생과학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.169-175
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    • 2023
  • Background: Although microbial infection is direct cause of periodontal disease, various environmental factors influence the disease severity. Aging is considered a risk factor for oral diseases, with the prevalence of periodontal diseases increasing with age. Moreover, senescence-associated secretory phenotype (SASP) expressed in age-related diseases is a key marker of chronic inflammation and aging phenotypes. Therefore, this study aimed to understand the relevance of senescent cells to periodontal health and disease, investigate the possibility of regulating the expression of aging- and osteolysis-related factors in gingival fibroblasts, and investigate the effect of senescence induction in gingival fibroblasts on osteoclast differentiation in mouse bone marrow-derived macrophages (BMMs). Methods: After stimulation with 400 nM hydrogen peroxidase, human gingival fibroblasts (HGFs) were examined for senescence-associated β-galactosidase. Western blot and enzyme-linked immunosorbent assays were performed to assess the expression of SASP. Osteoclast formation was assessed in BMMs using a conditioned medium (CM) from hydrogen peroxide-stimulated HGFs. Osteoclastic differentiation was investigated using tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) staining and activity. Data analysis was performed using SPSS version 25.0. Results: The expression of senescence-related molecules, including p53, p16, and p21, and the expression of osteolytic factors, including IL-6, IL-8, and IL-17, were found to be significantly higher in the hydrogen peroxide-stimulated HGF than in the control group. Regarding the indirect effects of senescent gingival cells, the number of osteoclasts and TRAP activity increased according to the differentiation of BMM cultured in CM. Conclusion: Our results on the of between osteolytic factors and cellular senescence in gingival fibroblast cells helped to reveal evidence of pathological aging mechanisms. Furthermore, our results suggest that the development of novel therapies that target specific SASP factors could be an effective treatment strategy for periodontal disease.

리포트 시스템을 이용한 살리실산 생합성 유전자 SID2의 발현 해석 (Characterization of SID2 that is required for the production of salicylic acid by using β-GLUCURONIDASE and LUCIFERASE reporter system in Arabidoposis)

  • 홍미주;정미선;이지영;김훈;정재철;신명철;자알알리;박보경;최원균;윤대진
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제35권3호
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    • pp.169-176
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    • 2008
  • SA는 천연 페놀 화합물로써 식물체가 생성하는 호르몬 중의 하나이다. SA는 특히 병저항성, 생물학적, 비생물학적 스트레스로 인해 합성이 촉진되며 식물 방어 기작을 일으킨다고 알려져 있다. 식물의 방어 기작은 바로 식물에서 얻어지는 생산량에 영향을 미치기 때문에 SA에 대한 연구가 많이 되어져 왔다. 하지만 SA를 이해하기에는 아직까지 많은 연구가 필요 되어 지고 있다. 따라서 본 연구는 애기장대에서 SA 생합성하는데 중요한 효소인 SID2가 병저항성이 강한 siz1-2 돌연변이체와 야생형에서 어떠한 조절의 차이를 보이는 지를 SID2 promoter에 의해서 조절되는 GUS와 LUC를 가진 각각의 형질전환 식물체를 통하여 관찰하였다. GUS의 발현을 GUS histochemical assay, GUS enzyme assay 그리고 LUC의 발현을 CCD 카메라를 이용한 이미지 촬영과 Luciferase enzyme assay 수행한 결과, siz1-2를 사용한 형질전환 식물체에서 야생형에 비해 발현이 높게 일어났다. 이것을 바탕으로 SA에 반응하는 유전자들의 발현이 siz1-2 돌연변이체에서는 높은 이유가 SID2의 발현이 높게 조절 받기 때문이라는 것을 SID2 promoter:GUS::LUC/siz1-2 형질전환 식물체를 통해 알 수 있었다.

누에 배양세포(Bm5)로부터 분리한 새로운 전사제어인자 ATFC의 특성분석 (Isolation and Characterization of a Novel Transcription Factor ATFC Activated by ER Stress from Bombyx mori Bm5 Cell Lines)

  • 구태원;윤은영;김성완;최광호;황재삼;박수정;권오유;강석우
    • 생명과학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.596-603
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    • 2003
  • 누에배양세포주(Bm5)에 N-glycosylation 저해제인 tunicamycin를 처리하여 인위적으로 UPR를 유도하고 이로부터 cDNA 유전자은행을 제작한 후, 정상세포주에 비하여 발현량이 증가하는 40개의 차별화 발현 cDNA 클론을 선발하였다. 차별화발현 클론 중에서 기존에 밝혀진 전사제어인자와 1차 아미노산의 구조적 유사성을 나타내는 클론(ATFC)에 대하여 유전자의 구조와 발현특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 유전자의 구조분석 결과, ATFC는 효모의 전사제어인자 Hac1p와 구조적으로 매우 유사하게 $\alpha$-helix 상의 7개 아미노산 잔기 마다 leucine이 7회 반복하여 출현하는 leucine zipper 모티프가 존재하고 있었으며, leucine zipper 바로 앞쪽에는 분자 샤페론이나 folding enzyme의 프로모터 부위에 존재하는 UPRE에 결합할 것으로 추정되는 염기성 아미노산이 풍부한 basic region이 존재하고 있었다. 또한, ATFC 유전자에 대하여 분자샤페론 및 folding enzyme의 전사 촉진 기능을 해석하기 위하여 누에 배양세포주(Bm5)에 각종 스트레스 유도제를 처리한 후 ATFC의 발현특성을 분석한 결과, 정상 세포주에서는 발현이 되지 않았으나 스트레스 유도제가 처리된 세포주에서는 ATFC의 전사체가 강하게 발현됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 ATFC 유전자는 소포체 내의 정확하게 접혀지지 않았거나 조립되지 못한 단백질을 정확하게 접혀지게 하고 조립되게 하여 정상구조를 가지는 단백질로 재생하는 분자샤페론이나 folding enzyme의 전사를 촉진시키는 효모 Hac1p와 매우 유사한 기능을 수행할 것으로 추정할 수 있었다. 이상의 결과는, 효모를 제외한 모든 생물종에서 UPR pathway에 관련한 전사제어인자의 최초의 보고이다. 억제로 야기되는 것 같다.증진시키기 위해 행동변화단계에 따른 맞춤형 교육 프로그램을 개발하여 적용하였고, 그 결과, 행동변화단계별 교육 프로그램이 자궁경부암 조기검진의 수검 행동을 증진시키는데 효과적인 것으로 나타났다.lomus thermophilum, Thermotoga neapolitana 등에서 밝혀진 바와 같이 glutamic acid 부위가 xylanase의 활성부위라 여겨진다.倍), 수층(水層)이 약(約) 100배(100倍)로 나타나 홍삼(紅蔘)엑기스의 갈변색소형성(褐變色素形成)은 비효소적(非酵素的) 갈변반응(褐變反應)인 amino-carbonyl 반응(反應)이 주도적(主導的) 역할(役割)을 하고 있음을 알 수 있다. (6) 총당(總糖)과 갈변반응속도(褐變反應速度)는 유의성(有意性)이 있었으며 $100^{\circ}C$의 경우 20시간(20時間)에 가장 색도(色度)가 높아 갈변반응속도(褐變反應速度)가 0.2로 나타났다. the esophageal mucous cells pf Bryzoichthys lysimus contained small amount of neutral mucin, while on the other hand a feww mucous cells contained small amount of neutral mucin and minimal amount of sialomucin. But the esophageal mucous cells of Takifugu pardalis contained considerable amount of neutral mucin only.분해가 더욱 촉진되었으며, 30℃에서 교반 처리를 행한 경우가 10℃에서 교반 처리를 행한 경우 보다 지방분해가 더욱 촉진되었다. 산양유 원유는 30℃에서 교반 처리 시간이 연장되어도 지방분해는 뚜렷한 증가를 나타내지 않았다.와

호알카리성 Cephalosporium sp. RYM-202의 회분 및 유가배양에 의한 Alkaline Carboxymethyl Cellulase와 Xylanase의 생산 (Production of Alkaline Carboxymethyl Cellulase and Xylanase by Batch and Fed-batch Cultures of Alkalophilic Cephalosporium sp. RYM-202)

  • 강명규;김도영;이영하
    • 한국균학회지
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    • 제25권2호통권81호
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    • pp.91-100
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    • 1997
  • 회분배양과 유가배양을 이용하여 호알칼리성 Cephalosporium sp. RYM-202로부터 alkaline carboxymethyl cellulase (CMCase)와 Xylanase의 생산을 위한 배양조건에 대하여 조사하였다. 조사한 탄소기질 중에서 밀기울이 두 효소의 생산에 가장 효율적이었다. 또한 CMCase는 carboxymethyl cellulose (CMC)를 탄소기질로 첨가한 배양액에서, 반면에 xylanase의 경우에는 xylan을 기질로 하였을 때 높은 생산량을 나타냄으로서 유도기질 특이성을 보였는 바, 이 결과는 Cephalosporium sp. RYM-202에서의 CMCaee와 xylanase의 생합성이 효소 유도 수준에서 독립적으로 조절됨을 시사해 준다. 조사된 질소원 중에서는 무기질소원인 $NaNO_3$가 효소생산에 효과적이었으며, 이들 효소의 최대 생산을 위한 배양온도와 pH는 각각 $20^{\circ}C$와 9.0인 것으로 나타났다. 한편, 발효조에서의 회분배양을 통한 효소생산의 경우, 밀기울의 농도를 5%까지 증가시킴에 따라 효소생산량은 증가되었으나 catabolite repression에 의해 효소생산의 지연과 생산력의 감소를 초래하였다. 이러한 문제점은 탄소원의 간헐적 공급에 의한 유가배양을 통해서 어느 정도 해결될 수 있는 것으로 나타났으며, 밀기울의 최종농도가 5% 되게 공급된 유가배양 시 CMCase와 xylanase의 최대 효소생산량은 각각 0.39 및 9.2 units/ml 이었으며, 이는 같은 농도의 밀기울을 함유하는 회분배양 시 획득된 효소활성에 비해 각각 1.22배와 1.36배 증가된 것이다.

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HA/TCP 골이식재상에 이식된 지방유래 줄기세포의 골모세포로의 분화 및 골형성에 대한 연구 (BONE REGENERATION WITH ADIPOSE TISSUE-DERIVED MESENCHYMAL STEM CELL AND HA/TCP)

  • 임재석;권종진;장현석;이의석;정유민;이태형;박정균
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제32권2호
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    • pp.97-106
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    • 2010
  • Aim of the study: An alternative source of adult stem cells that could be obtained in large quantities, under local anesthesia, with minimal discomfort would be advantageous. Adipose tissue could be processed to obtain a fibroblast-like population of cells or adipose tissue-derived stromal cells (ATSCs). This study was performed to confirm the availability of ATSCs in bone tissue engineering. Materials amp; Methods: In this study, adipose tissue-derived mesenchymal stem cell was extracted from the liposuctioned abdominal fat of 24-old human and cultivated, and the stem cell surface markers of CD 105 and SCF-R were confirmed by immunofluorescent staining. The proliferation of bone marrow mesenchymal stem cell and ATSCs were compared, and evaluated the osteogenic differentiation of ATSCs in a specific osteogenic induction medium. Osteogenic differentiation was assessed by von Kossa and alkaline phosphatase staining. Expression of osteocyte specific BMP-2, ALP, Cbfa-1, Osteopontin and osteocalcin were confirmed by RT-PCR. With differentiation of ATSCs, calcium concentration was assayed, and osteocalcin was evaluated by ELISA (Enzyme-linked immunosorbant assay). The bone formation by 5-week implantation of HA/TCP block loaded with bone marrow mesenchymal stem cells and ATSCs in the subcutaneous pocket of nude mouse was evaluated by histologic analysis. Results: ATSCs incubated in the osteogenic medium were stained positively for von Kossa and alkaline phosphatase staining. Expression of osteocyte specific genes was also detected. ATSCs could be easily identified through fluorescence microscopy, and bone formation in vivo was confirmed by using ATSC-loaded HA/TCP scaffold. Conclusions: The present results show that ATSCs have an ability to differentiate into osteoblasts and formed bone in vitro and in vivo. So ATSCs may be an ideal source for further experiments on stem cell biology and bone tissue engineering.

인체 방광암세포에서 histone deacetylase 억제제인 sodium butyrate이 TRAIL에 의한 apoptosis 유도에 미치는 영향 (Effects of Sodium Butyrate, a Histone Deacetylase Inhibitor, on TRAIL-mediated Apoptosis in Human Bladder Cancer Cells)

  • 한민호;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.431-438
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    • 2016
  • TRAIL은 정상세포에서는 세포독성을 나타내지 않는 반면, 암세포에서는 사멸을 유도하므로 항암제로 각광받고 있지만 많은 암세포에서 TRAIL에 저항성을 가지고 있는 것으로 알려져 있으므로 이를 극복해야하는 큰 어려움이 남아있다. 본 연구에서는 TRAIL에 저항성을 가지는 인간 방광암 세포주인 5637 세포를 이용하여 histone deacetylase 억제제인 sodium butyrate (SB)와 TRAIL을 혼합처리하였을 경우 유발되는 세포사멸 효과와 이와 관련된 분자생물학적 메카니즘을 연구하였다. 세포독성이 없는 조건의 TRAIL과 SB를 혼합처리 하였을 경우 SB 단독처리군 보다 세포사멸이 현저하게 증가하는 것으로 확인되었다. TRAIL과 SB의 혼합처리는 caspases (caspase-3, -8 and -9)의 활성화 및 PARP의 단편화를 유발하였다. 하지만 caspase 억제제에 의하여 TRAIL과 SB의 혼합처리에 의하여 유발되는 apoptosis가 현저하게 억제되는 것으로 나타났다. 또한 TRAIL과 SB의 혼합처리는 세포표면에 존재하는 DR5의 발현 증가 및 c-FLIP의 발현 감소를 유발하였으며, pro-apoptotic protein인 Bax와 세포질 cytochrome c의 발현 증가 및 anti- apoptotic protein인 Bcl-xL의 발현감소와 함께 tBid의 형성을 유발하였다. 이는 SB와 TRAIL의 혼합처리가 안전하고 선택적으로 TRAIL에 저항성을 가지는 방광암 세포에서 치료하는데 효과적인 전략임을 제시하는 결과이다.

인간자궁내막의 탈락막화 (Decudualization)에 있어서 TGF-$\beta$ (Transforming Growth Factor-$\beta$)의 역할 (Transforming Growth Factor-$\beta$ is a Possible Paracrine Mediator in the Human Endometrial Decidualization)

  • 박동욱;최동순;김미란;황경주;조미영;안성희;민철기;유희석
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제30권1호
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    • pp.65-75
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    • 2003
  • Objectives: To investigate the role of TGF (Transforming growth factor-$\beta$) involved in the paracrinic communication during decidualization between UEC (uterine epithelial cells) and USC (uterine stromal cells), we have employed a co-culture system composed of human endometrial epithelial and stromal cells in defined hormonal conditions. Design: In the co-culture, endometrial epithelial cells cultured in the matrigel-coated cell culture insert are seeded on top of the endometrial stromal cells cultured within a collagen gel. The co-culture was maintained for 48 hours under the following hormonal conditions: progesterone dominant condition (100 nM P4 and 1 nM E2) or estrogen-dominant condition (100 nM E2 and 1 nM P4). 10 ng/ ml HGF and/or 10 ng/ml TGF-$\beta$1 are added. Methods: RT-PCR is utilized to detect mRNAs quantitatively. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and immunohistochemical staining are utilized to detect proteins in the tissue. Results: Prolactin mRNA is expressed in the co-cultured stromal cells under the progesterone dominant condition. TGF-$\beta$1 and its receptors are expressed in both the co-cultured epithelial and stromal cells irrespective of the steroid present, which is in contrast with no or negligible expression of TGF-$\beta$1 or its receptor in cells separately cultured. Both estrogen and progesterone significantly elevate the concentration of hepatocyte growth factor (HGF) in the conditioned medium of the co-culture with the value of 4, 325 pg/ml in E2-dominant and 2, 000 pg/ml in P4-dominant condition compare to 150 pg/ml in no hormone. In separately cultured stromal cells, administration of HGF induces the expression of TGF receptor 1 in both hormonal conditions, but induction of TGF receptor 2 is only manifest in the P4-dominant condition. Administration of TGF-$\beta$ and HGF directly induce the decidualization marker prolactin mRNA in separately cultured stromal cells. Conclusion: It is likely that steroid hormones induces prolactin mRNA indirectly by promoting the cell to cell communication between the stromal and the epithelial cells. TGF-$\beta$ and HGF are two possible paracrine mediators in the human endometrial decidualization.

형질전환된 고추( Capsicum annum L.) 식물체의 Mouse Adenosine Deaminas 유전자 발현 (Plant Regeneration and Expression of Mouse Adenosine Deaminase Gene in Transgenic Hot Pepper (Capsicum annuum L.) Plants)

  • 양덕춘;이계연;유영숙;최경화;임학태
    • 식물조직배양학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.37-41
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    • 1997
  • 고추의 형질전환율을 높이기 위하여 우선적으로 효율적인 재분화조건을 구명하였다. 고추의 하배축과 자엽 모두 2mg/L zeatin과 0.1 mg/L NAA ( I )에서 51%, 1.0 mg/L BAP와 10.0 mg/L IBA ( II)는 45.1%의 재분화율을 보였으며, 두 배지에 5 $\mu$M AgNO$_3$을 첨가하였을 때 I의 배지에서 보다 건강한 식물체를, II의 배지에서는 재분화율이 약 8%로 증가함을 보였다. 따라서 II의 배지 조건은 가격이 비싼 zeatin의 효과를 대치할 수 있었다. 이렇게 얻어진 효율적인 재분화배지에 고추의 하배축과 자엽을 ADA와 NPT II 유전자를 함유한 Agrobacterium tumefaciens pDY183을 이용하여 형질전환을 유도하여, kanamycin 100 mg/L에서 선발하여 성공적으로 형질전환체를 얻었다. 식물체내로의 ADA와 NPT II 유전자의 도입은 PCR을 이용하여 확인하였으며, Northern blot에 의하여 ADA 유전자의 전사여부를 확인하였다. ADA 효소의 활성도는 spectrophotometer를 이용하여 측정하여 본 결과 고추세포내에서 정상적으로 발현하였으므로 동물유전자인 ADA가 식물체 형질전환시 표시 유전자로서의 사용가능성이 확인되었다.

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Semi-Quantitative Analyses of Hippocampal Heat Shock Protein-70 Expression Based on the Duration of Ischemia and the Volume of Cerebral Infarction in Mice

  • Choi, Jong-Il;Kim, Sang-Dae;Kim, Se-Hoon;Lim, Dong-Jun;Ha, Sung-Kon
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제55권6호
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    • pp.307-312
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    • 2014
  • Objective : We investigated the expression of hippocampal heat shock protein 70 (HSP-70) infarction volume after different durations of experimental ischemic stroke in mice. Methods : Focal cerebral ischemia was induced in mice by occluding the middle cerebral artery with the modified intraluminal filament technique. Twenty-four hours after ischemia induction, both hippocampi were extracted for HSP-70 protein analyses. Slices from each hemisphere were stained with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (2%), and infarction volumes were calculated. HSP-70 levels were evaluated using western blot and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). HSP-70 subtype (hsp70.1, hspa1a, hspa1b) mRNA levels in the hippocampus were measured using reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). Results : Cerebral infarctions were found ipsilateral to the occlusion in 10 mice exposed to transient ischemia (5 each in the 30-min and 60-min occlusion groups), whereas no focal infarctions were noted in any of the sham mice. The average infarct volumes of the 2 ischemic groups were $22.28{\pm}7.31mm^3$ [30-min group${\times}$standard deviation (SD)] and $38.06{\pm}9.53mm^3$ (60-min group${\times}$SD). Western blot analyses and ELISA showed that HSP-70 in hippocampal tissues increased in the infarction groups than in the sham group. However, differences in HSP-70 levels between the 2 infarction groups were statistically insignificant. Moreover, RT-PCR results demonstrated no relationship between the mRNA expression of HSP-70 subtypes and occlusion time or infarction volume. Conclusion : Our results indicated no significant difference in HSP-70 expression between the 30- and 60-min occlusion groups despite the statistical difference in infarction volumes. Furthermore, HSP-70 subtype mRNA expression was independent of both occlusion duration and cerebral infarction volume.