Hwang, Hyun Sook;Lee, Mi Hyun;Choi, Min Ha;Kim, Hyun Ah
BMB Reports
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제52권5호
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pp.336-341
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2019
The cGAS-STING pathway plays an important role in pathogen-induced activation of the innate immune response. The 29-kDa amino-terminal fibronectin fragment (29-kDa FN-f) found predominantly in the synovial fluid of osteoarthritis (OA) patients increases the expression of catabolic factors via the toll-like receptor-2 (TLR-2) signaling pathway. In this study, we investigated whether 29-kDa FN-f induces inflammatory responses via the cyclic GMP-AMP synthase (cGAS)/stimulator of interferon gene (STING) pathway in human primary chondrocytes. The levels of cGAS and STING were elevated in OA cartilage compared with normal cartilage. Long-term treatment of chondrocytes with 29-kDa FN-f activated the cGAS/STING pathway together with the increased level of gamma-H2AX, a marker of DNA breaks. In addition, the expression of pro-inflammatory cytokines, including granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF/CSF-2), granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF/CSF-3), and type I interferon ($IFN-{\alpha}$), was increased more than 100-fold in 29-kDa FN-f-treated chondrocytes. However, knockdown of cGAS and STING suppressed 29-kDa FN-f-induced expression of GM-CSF, G-CSF, and $IFN-{\alpha}$ together with the decreased activation of TANK-binding kinase 1 (TBK1), interferon regulatory factor 3 (IRF3), and inhibitor protein ${\kappa}B{\alpha}$ ($I{\kappa}B{\alpha}$). Furthermore, NOD2 or TLR-2 knockdown suppressed the expression of GM-CSF, G-CSF, and $IFN-{\alpha}$ as well as decreased the activation of the cGAS/STING pathway in 29-kDa FN-f-treated chondrocytes. These data demonstrate that the cGAS/STING/TBK1/IRF3 pathway plays a critical role in 29-kDa FN-f-induced expression of pro-inflammatory cytokines.
Sucrose 의 경우 저농도에서는 후반부로 갈수록 세포생장 속도는 현저히 감소하는데 비해 hGM-CSF 생산은 후반부에 급격히 증가함을 확인하였다. 고농도 sucrose를 사용하는 경우에는 lag phase가 길어지는 동안에 hGM-CSF의 생산이 증가하였다. 따라서 배양 초기에는 고농도 sucrose가, 배양 후반에는 저농도 sucrose로 존재하는 경우에 hGM-CSF를 많이 얻을 수 있었다. Nitrogen source의 농도는 60.52 mM과 121.04 mM일 때가 세포의 생장이나 hGM-CSF의 생산을 증가시켰으며, phosphate의 경우에는 4.96 mM 일 때가 대조구인 2.48 mM 일 때보다 hGM-CSF의 생산을 3 배 증가시켰다.
Antigenic potential of genetically engineered human granulocyte colony-stimulating factor (CJ-50001) was assessed in guinea pigs and mice. In active systemic anaphylaxis (ASA) test, although CJ-50001 at 50 $\mu\textrm{g}$ /head induced anaphylactic responses, CJ-50001 5 $\mu\textrm{g}$ /head alone or 50 $\mu\textrm{g}$ / head with adjuvant did not induce anaphylactic responses. In passive systemic anaphylaxis test (PCA) or passive hemagglutination test (PHA), CJ-50001 did not induce positive responses. It is concluded that, in light of the fact that CJ-50001 was antigenic only in ASA but not in PCA or PHA and also that CJ-50001 is a foreign human recombinant protein to guinea pigs, CJ-50001 may not induce systemic allergic react-ion in its clinical use in human.
목 적 : G-CSF와 GM-CSF는 과립구생성에 중요한 사이토카인으로서, 각각의 수용체 G-CSFr과 GM-CSFr에 결합하여 기능을 하게 되며, 이들 수용체들은 미성숙 골수 세포로부터 성숙 된 말초 과립구까지 발현된다. 일반적으로 혈중 G-CSF와 GM-CSF의 농도 및 이들 수용체의 발현은 과립구가 증가하는 감염질환에서 변화한다고 알려져 있으나, 백혈구 증가증에서 과립구수 증가와 관련된 변화에 대해서는 아직 연구된 바가 없다. 본 연구에서는 백혈구 증가증 환아와 정상아의 혈중 G-CSF와 GM-CSF의 농도를 측정하고 말초혈액의 과립구 표면에 존재하는 이들의 수용체를 정량분석하였으며, 활동성이 있는 수용체 발현 양에는 어떤 변화가 있는 지를 분석하여 백혈구 증가증 환아의 과립구 수 증가와 G-CSF와 GM-CSF 및 이들 수용체 변화의 관련성을 규명하고자 하였다. 방 법 : 정상 대조군으로서 비감염성 질환으로 입원한 같은 연령대의 아동 중 말초혈액 백혈구 수 및 중성구 수가 정상인 아동 13명과 급성기 초기의 백혈구 증가증 환아 14명, 총 27명의 혈중 G-CSF와 GM-CSF의 농도를 측정하였고 세포표면 G-CSFr와 GM-CSFr의 발현양은 각각 항 G-CSF 수용체 단 클론항체, 항 GM-CSF 수용체 단클론항체와 혼합 후 유세포 분석기를 이용하여 정량적으로 분석하였으며, 활동성 G-CSFr, GM-CSFr의 양적변화를 유세포 분석기를 이용하여 측정하였다. 결 과 : 백혈구 증가증 환아의 총 백혈구 수는 $24,100{\pm}6960/{\mu}L$로 정상 대조군 $8,680{\pm}378/{\mu}L$에 비해 유의하게 증가되었으며 중성구 수는 백혈구 증가증 환아에서 유의하게 증가되어 있었으나($20,800{\pm}2120/{\mu}L$ vs $3,360{\pm}2,120/{\mu}L$) 단구수는 차이가 없었다. 혈중 G-CSF의 농도 $164.0{\pm}187.5pg/mL$는 정상 대조군 $71.9{\pm}94.1pg/mL$과 감소된 경향을 보였으나 통계적으로 유의한 차이가 없었고(P=0.217) 혈중 GM-CSF의 농도도 유의한 차이가 없었다(P=0.968). 백혈구 증가증 환아의 중성구의 G-CSFr 발현양 $963.6{\pm}575.7$은 정상대조군 $1711.1{\pm}452.6$에 비해 유의한 감소를 보였으며(P=0.012), 백혈구 증가증 환아의 중성구의 GM-CSFr의 발현양 $471.7{\pm}217.0$은 정상 대조군의 $854.8{\pm}383.0$과 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P=0.220). 항 G-CSFr항체는 수용체가 G-CSF와 결합하고 나면 수용체에 결합하지 못하는 epitope에 대한 항체로 보여지며, 수용체를 포화시키기에 충분한 과량의 CSF와 배양시킨 후 포화농도에도 결합하지 않은 수용체의 양을 측정하면 남은 수용체 즉, 활동성 수용체 수는 감소하게 되는데, 백혈구 증가증 환아에서 과량의 G-CSF에 배양한 후 감소된 중성구 G-CSFr의 발현양은 $407.8{\pm}405.1$로 정상 대조군의 $1,012.2{\pm}488.5$에 비해 유의한 감소를 보였고(P=0.050), 혈중 G-CSF 농도 및 혈중 GM-CSF 농도와 무관하였다(P=0.735, P=0.087). 백혈구 증가증 환아와 정상대조군에서 수용체를 포화시키기에 충분한 과량의 GM-CSF에 배양한 후 중성구의 GM-CSFr의 발현양을 분석한 결과는 발현이 증가된 소견을 보였다. 증가된 중성구의 GM-CSFr의 발현 양은 정상아 및 백혈구 증가증 환아에서 유의한 차이가 없었다(P=0.828). 결 론 : 백혈구 증가증에서는 중성구 수 증가에 의하여 총 백혈구 수가 증가되고 혈중 G-CSF의 농도는 중성구 증가의 원인으로 생각되며 G-CSFr과 결합하여 백혈구 증가증을 일으키는 것으로 보인다. GM-CSF 농도 및 GM-CSFr은 백혈구 증가에 영향을 주지 않음을 알 수 있었다.
CJ50001 is a recombinant human granulocyte colony-stimulating facto, (rHuG-CSF) that stimulates the formation of neutrophils from bone marrow stem cells. It was produced in E. colt and purified through refolding and several processes. We produced CS970125(300) using purified C150001 and additives in order to test the stability of CJ50001. When CS970125(300) was stored at 50'S for more than 1 week, high molecular weight proteins were formed and those proteins were detected by non-reducing SDS-PAGE, gel filtration HPLC, and Western blot. Those proteins showed single band at the same position of CJ50001 in reducing SDS-PAGE. These data indicated that those high molecular weight proteins were the multimers of C150001. In biological assays, iu viro and in viro, the multimers did not have biological activity and inhibitory action to that of CJ 50001. The mutimers did not induce toxicity in mice and rats in acute toxicity test. These results suggest that if Cs970125(300) containing CJ50001 is stored at 5$0^{\circ}C$, CJ50001 will be the multimers that do not have biological activity and inhibitory effect to CJ50001 and do not induce acute toxicity.
Granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) is a cytokine secreted by stromal cells and plays a role in the differentiation of bone marrow stem cells and proliferation of neutrophils. Therefore, G-CSF is widely used to reduce the risk of serious infection in immunocompromised patients; however, its use in such patients is limited because of its non-persistent biological activity. We created an N-linked glycosylated form of this cytokine, hG-CSF (Phe140Asn), to assess its biological activity in the promyelocyte cell line HL60. Enhanced biological effects were identified by analyzing the JAK2/STAT3/survivin pathway in HL60 cells. In addition, mutant hG-CSF (Phe140Asn) was observed to have enhanced chemoattractant effects and improved differentiation efficiency in HL60 cells. These results suggest that the addition of N-linked glycosylation was successful in improving the biological activity of hG-CSF. Furthermore, the mutated product appears to be a feasible therapy for patients with neutropenia.
유전자재조합 hG-CSF의 생리활성을 분석하기 위하여 편상의 암세포로부터 분리되어진 cDNA를 이용하여 hG-CSF 유전자를 분리하여 동물세포(CHO cell lines)를 이용하여 재조합 단백질을 생산하였다. 재조합 단백질의 체내 생리활성을 분석하기 위하여0일과 2일에 피하주사 후 5일에 혈액을 채취하여 백혈구 수를 분석하였다. 투여 전과 비교하여 5일째에 백혈구 수는 현저하게 증가하였다. 또한, pEGFP-mUII-hG-CSF벡터를 소 태아로부터 분리되어진 체세포에 형질전환을 시켜서, EGFP signal을 나타내는 세포를 confocal를 이용하여 분리하여 수립하였다. 따라서, 이러한 결과는 유전자재조합 hG-CSF는 체내에서 강력한 생리활성을 나타내며, 또한 당쇄가 첨가되어지고 이중으로 연결되어진 새로운 돌연변이체를 포함하여 고 활성 재조합체의 생산이 가능할 것으로 보이며, pEGFP-mUII-hG-CSF벡터는 복제 형질전환 가축 생산을 위하여 유용하게 사용되어질 것으로 사료된다.
Carvalho, Bruno P.;Cunha, Andrielle T.M.;Silva, Bianca D.M.;Sousa, Regivaldo V.;Leme, Ligiane O.;Dode, Margot A.N.;Melo, Eduardo O.
Journal of Animal Science and Technology
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제61권2호
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pp.61-68
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2019
The hG-CSF (human Granulocyte Colony-Stimulating Factor) is a growth and stimulation factor capable of inducing the proliferation of bone marrow cells, several types of leukocytes, among other hematopoietic tissue cells. hG-CSF is used in used to treat anomalies that reder a small number of circulating white blood cells, which may compromise the immune defenses of the affected person. For these reasons, the production of hG-CSF in a bioreactor system using the mammary gland of genetic modified animals is a possibility of adding value to the bovine genetic material and reducing the costs of hG-CSF production in pharmaceutical industry. In this study, we aimed the production of transgenic hG-CSF bovine through the lipofection of bovine primary fibroblasts with an hG-CSF expression cassette and cloning these fibroblasts by the somatic cell nuclear transfer (SCNT) technique. The bovine fibroblasts transfected with the hG-CSF cassette presented a stable insertion of this construct into their genome and were efficiently synchronized to G0/G1 cell cycle stage. The transgenic fibroblasts were cloned by SCNT and produced 103 transferred embryos and 2 pregnancies, one of which reached 7 months of gestation.
Recombinant human granulocyte-macrophage colony stimulating factor (hGM-CSF) regulates proliferation and differentiation of hematopoietic progenitor cells and modulates function of the mature hematopoietic cells. In the previous study, we reported that hGM-CSF could be produced in transgenic rice cell suspension culture, termed rhGM-CSF. In the present study we examined the single and repeated dose toxicity of rice cells-derived hGM-CSF in SD rats. During single dose toxicity study for 7 days, there were no any toxic effects at any dose of from 10 to $1000{\mu}g/kg$. The lethal dose ($LD_{50}$) was not found in this range. Moreover, repeated dose toxicity study of 14-days period and at the doses of 50 and $200{\mu}g/kg$ (i. v.) of rhGM-CSF did not show any changes in food and water intake. There were also no significant changes in both body and organ weights between the control and the test groups. The hematological and blood biochemical parameters were statistically not different in all the groups. These results suggest that rhGM-CSF has no toxicity in SD rats.
조혈에 관여하는 cytokine은 골수세포의 성장과 분화를 촉진시켜 혈구세포 생산을 조절한다. 이런 cytokine을 조혈성장인자(hematopoitic growth factor)이라고 하고, 그 중에서 호중구 세포(neutrophil) 성장에 관여하는 과립구 콜로니 자극 인자(granulocyte-colony stimulating factor, G-CSF)는 임상적 치료제로서 아주 중요하다. 왜냐하면 화학적 항암치료를 받는 환자들에게 심각한 호중구 세포가 감소하는 증세(neutropenia)가 발생하여 감염으로 인한 사망이 일어나기 때문이다. 두 종류의 G-CSF 재조합 단백질이 치료제로 승인 받아 사용되고 있으며, G-CSF 재조합 단백질 생산에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 선행연구에서 본 연구팀은 누에에서 유래된 Bm5 세포주에서 G-CSF의 생산을 증대하기 위해 누에 prophenoloxidase activating enzyme의 Endoplasmic reticulum targeting signal sequence유전자와 사람 G-CSF 유전자를 융합한 chimera 유전자를 제작하여 재조합 G-CSF 단백질을 생산하였다. 본 연구에서는 이 chimera 유전자가 생산하는 재조합 G-CSF 단백질의 N-말단에 3 개의 아미노산이 결여되는 3 종류의 돌연변이 유전자를 제작하여 G-CSF 단백질 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 그 중 한 돌연변이 유전자에 의해 세포 밖으로 분비된 G-CSF 단백질의 생산이 현저히 감소하여, N-말단 부분이 이 단백질의 분비에 관여한다는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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