• 제목/요약/키워드: Heat Shock protein

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전설적 불로장생약과 고려홍삼의 현대 과학적 효능과의 연관성 (A correlation of the modern scientific efficacy of Korean Red Ginseng with the legendary medicine for anti-aging and longevity)

  • 이영득
    • 인삼문화
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    • 제2권
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    • pp.39-70
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    • 2020
  • 본고에서는 유래가 다른 상고사서의 상호 해석과 검증을 통하여, 위서(僞書)로 의심 받아 왔던 『부도지』, 『환단고기』, 『규원사화』의 기록이 논리적으로 실제 기록일 수 있음을 입증하였고, 『사기』 및 『열자』의 중국사서에도 등장하는 전설적인 '불로장생약'의 실체가 고려 인삼임을 밝혔다. 나아가 핵심 서적인 『부도지』의 인류이동 설명에 부합하는 Y 염색체 인류이동 지도를 참조하여, 각 인류 집단의 생활상을 기반으로 사상체질의 형성과 동남아인에 대한 고려인삼 열감문제의 기원이, 역사적 또는 과학적 관점에서 PPT유형 진세노사이드로 인한 체질문제로 추정하였다. 이 문제의 해결이 홍삼제조시의 PPT유형에 비하여 상대적으로 높은 함량의 PPD유형 진세노사이드 생산으로 해결되며, 또한 홍삼제조시 홍삼다당체의 함량 증가로, 홍삼다당체, PPD유형 진세노사이드, 원래 고려인삼에 다량 포함된 아르기닌에 의하여, 신체 내 '열충격단백질'의 발현이 증가되는 방법임을 설명함으로써, 고려 홍삼의 '아답토젠' 또는 '장생불사약'으로서의 효능을 과학적으로 해석할 수 있는 이론을 제시하였다. 마지막으로 미국삼(서양삼)과 고려인삼의 생육환경에 대한 고찰을 통하여, 그 차이점을 제시하였다.

담수 사육 감성돔, Acanthopagrus schlegeli의 수온 상승에 따른 HSP90, HSP70 mRNA의 발현 및 혈장 cortisol과 glucose 변화 (Expression of HSP90, HSP70 mRNA and Change of Plasma Cortisol and Glucose During Water Temperature Rising in Freshwater Adapted Black Porgy, Acanthopagrus schlegeli)

  • 최철영;민병화;김나나;조성환;장영진
    • 한국양식학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.315-322
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    • 2006
  • 본 연구에서는 담수사육 감성돔을 대상으로 수온을 상승시켰을 때, 세포적 스트레스 측면에서 HSP90 및 HSP70 mRNA의 발현 정도를, 신경-내분비적 스트레스 측면에서 혈장 cortisol 및 glucose 농도를 조사하였다. RT-PCR법을 이용하여 생식소로부터 HSP90 (891 bp) 및 HSP70 (465 bp) cDNA 단편을 클로닝 하여, 타 종과 그 상동성을 비교해 본 결과, 감성돔 HSP90은 참돔 HSP90과 99%, 무지개송어 HSP90과 95%, 대서양 연어HSP90과 94%, zebrafish HSP90과 94%로 나타났으며, 감성돔 HSP70은 무지개송어 HSP70과 96%, silver seabream HSP70과 95%, zebrafish HSP70과 95%의 상동성을 나타내었다. 감성돔의 사육수온을 $30\;^{\circ}C$로 상승시켰을 때, HSP90 mRNA는 모든 조직에서 그 발현 정도가 $20\;^{\circ}C$ 실험구에 비하여 $7{\sim}9$배 정도 높았으나, HSP70 mRNA는 생식소에서만 발현하는 것으로 나타났다. 혈장 cortisol 및 glucose 농도는 $20\;^{\circ}C$ 실험구에 비하여 $30\;^{\circ}C$ 실험구에서 유의하게 증가한 것으로 나타났다.

Effects of Hyperbaric Pressure on Cellular Morphology, Proliferation and Protein Expression of Jurkat Cell

  • Oh, Eun-Ha;Oh, Sang-Nam;Im, Ho-Sub;Lee, Joo-Hyun;Kim, Jin-Young;Moon, Joo-Hee;Hong, Eun-Young;Kim, Yang-Hee;Yang, Min-Ho;Lim, Yong-Chul;Park, Sun-Young;Lee, Eun-Il;Sul, Dong-Geun
    • Molecular & Cellular Toxicology
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    • 제1권2호
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    • pp.116-123
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    • 2005
  • The application of high pressure on cellular morphology, proliferation and protein expression of Jurkat cells (human T lymphocyte cell line) has been extensively investigated. In the present study, we manufactured a novel pressure chamber that modulates 5% $CO_{2}$, temperature and pressure (up to 3 ATA). Jurkat cells was incubated 2 ATA pressure and analyzed cellular morphology and growth using an electron microscopy and MTT assay. The cells showed the morphological changes in the cell surface, which appeared to cause a severe damage in cell membrane. The growth rate of the cells under 2 ATA pressure decreased as cultured time got increased. Furthermore, a long term exposure of high pressure on Jurkat cells may act as one of the important cellular stresses that leads to inducing cell death. Cellular proteomes were separated by 2-dimensional electrophoresis with pH 3-10 ranges of IPG Dry strips. And many proteins showed significant up-and-down expressions with hyperbaric pressure. Out of all, 10 spots were identified significantly using matrix-assisted laser desorption/ionization-time of fight (MALDI-TOF) mass spectrometry. We and found that 9 protein expressions were decreased and one protein, heat shock protein HSP 60, was increased in Jurkat cells under 2 ATA. Identified proteins were related to lipid metabolism and signal transduction.

Correlation between blood, physiological and behavioral parameters in beef calves under heat stress

  • Kim, Won Seob;Lee, Jae-Sung;Jeon, Seung Woo;Peng, Dong Qiao;Kim, Young Shin;Bae, Mun Hee;Jo, Yong Ho;Lee, Hong Gu
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권6호
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    • pp.919-925
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    • 2018
  • Objective: The performance, health, and behaviour of cattle can be strongly affected by climate. The objective of this study was to determine the effect of heat stress on blood parameters, blood proteins (haptoglobin [Hp]; heat shock protein 70 [HSP70]), rectal temperature (RT), heart rate (HR) and rumination time in Korean native beef calves. Methods: Thirty-two Korean native beef calves were randomly assigned to 8 groups with 4 animals per group. They were kept in environmental condition with temperature-humidity index (THI) ranging from 70.01 to 87.72 in temperature-humidity controlled chamber for 7 days. Results: Their HR, RT, and serum cortisol and HSP70 levels were increased (p<0.05) in high THI compared to those at low THI. But, serum Hp level was decreased (p<0.05) in high THI compared to these at low THI. In addition, HR, RT, serum cortisol and HSP70 were positively correlated with THI ($R^2=0.8368$, p<0.01; $R^2=0.6162$, p<0.01; $R^2=0.581$, p<0.01; $R^2=0.2241$, p = 0.0062, respectively). There was also positive association between HR and cortisol ($R^2=0.4697$, p<0.01). Similarly, RT and cortisol were positively associated ($R^2=0.4581$, p<0.01). But, THI and HR were negatively correlated with Hp ($R^2=0.2157$, p = 0.02; $R^2=0.3362$, p = 0.003). Hematology and metabolites results were different among treatment groups. Standing position was higher (p<0.05) in the high THI group compared to that in the low THI group. Conclusion: Based on these results, it can be concluded that HR, RT, blood parameters (Cortisol, HSP70, Hp) and standing position are closely associated with heat stress. These parameters can be consolidated to develop THI chart for Korean native beef calves.

프로테오믹스를 이용한 N-아세틸글루코사민 인산화효소 기질단백질의 동정 (Identification of Potential Substrates of N-acteylglucosamine Kinase by a Proteomic Approach)

  • 이현숙;문일수
    • 생명과학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.586-594
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    • 2013
  • 단백질 번역 후 O-GlcNAc 수식은 단백질 조절의 새로운 기전으로 대두되고 있다. 전통적인 당수식과 달리 O-GlcNAc 수식은 단 한번의 O-GlcNAc 전달로 이루어지며, 핵 및 세포질단백질 모두에 수식될 수 있다. O-GlcNAc은 이 분자를 끝으로 하는 최종수식으로 생각되어 왔으나, 최근의 논문(J Proteome Res. 2011 10:2725-2733)은 AP180 단백질에 O-GlcNAc-P가 존재함을 보고하였다. 이 논문은 O-GlcNAc-P가 일반적인 단백질수식인지에 대한 중요한 질문을 던진다. 이에 답하고자 저자들은 HEK293T 세포에 O-GlcNAc 인산화효소 NAGK를 DsRed2에 연결한 DsRed2-$NAGK_{WT}$ 혹은 효소활성이 없는 돌연변이 NAGK를 표현하는 DsRed2-$NAGK_{D107A}$를 표현시키고, 단백질 추출물을 얻어 2D-PAGE로 분리한 후 인산화 정도를 측정하여, $NAGK_{WT}$에 의하여 인산화가 증가되는 15개의 단백질 스폿을 선별하였다. 이 가운데 7개 스팟을 동정한 결과 2개의 스폿은 O-GlcNAc 수식 단백질인 $HSP90{\beta}$, 다른 2개의 스폿도 O-GlcNAc 수식 단백질인 ENO1로 동정되었으며, 나머지(dUTP nucleotidohydrolase mitochondrial isoform 2, glutathione S-transferase P, grp94)는 O-GlcNAc 수식 여부를 아직 모르는 단백질이였다. NAGK에 의하여 O-GlcNAc 단백질의 인산화가 증가된다는 사실은 O-GlcNAc이 인산화되어 O-GlcNAc-P로 수식됨을 시사하며, 따라서 본 연구의 결과는 O-GlcNAc이 최종 수식이 아님을 지지한다.

모래쥐에서 뇌의 허혈/재관류에 의한 산화성 스트레스 형성과 HSP70의 발현 (Oxidative Stress and HSP70 Expression Upon Cerebral Isehemia-Reperfusion in Mongolian Gerbil)

  • 박영미;김철훈;도윤정;최은미;안영수
    • 대한약리학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.335-345
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    • 1996
  • 허혈/재관류 뇌손상에서 활성산소류의 역할이 중요시되고 있다. 본 연구에서는 모래쥐의 총경동맥을 묶었다 풀어줌으로써 실험적 허혈/재관류 손상을 유도하고 산화성 스트레스 발생 유무와 이러한 산화성 스트레스가 세포손상으로 연결되는지를 알아보고자 하였다. 해마는 뇌조직 중에서도 특히 산화성 스트레스에 취약한 부분이므로 해마에서 얻은 조직을 대뇌피질에서 얻은 조직과 비교분석하였다. 또한, 이들 부위에서 heat shock protein 70(HSP70)의 발현이 허혈/재관류 손상에 미치는 영향도 검색하고자 하였다. 허혈/재관류에 의한 산화성 스트레스의 지표로써 글루타치온 산화정도, GSSG/(GSH+2xGSSG)를 측정하였을 때 주로 해마에서 산화지표가 상승됨을 관찰하였다. 한편 산화성 스트레스가 세포손상으로 연결되는지를 알아보고자 지질과산화물을 측정하였다. 두 부위 모두에서 지질과산화물 형성의 증가가 있었으며 대뇌피질에서보다 해마에서 더 증가됨을 알 수 있었다. 지질과산화물 형성의 정도나 시간적 변화양상이 글루타치온 산화의 그것들과 유사하였다. 이러한 결과들은 허혈/재관류에 의해 산화성 스트레스가 형성되며 동시에 이러한 산화성 스트레스가 세포 손상을 초래함을 보여준다. 또한 산화성 스트레스 및 산화성 세포손상 정도가 대뇌피질보다는 해마에서 더 큰 것을 알 수 있었다. 그러나, 피질과 해마에서 HSP70의 기초발현(basal level) 정도는 차이가 없었다. 이는 해마의 취약성이 HSP70 발현 결핍에 기인하지 않았음을 나타낸다. 반면 허혈/재관류에 의한 HSP70의 발현유도는 해마조직에서 제대로 이주어지지 않았고 northern blot결과 이는 전사단계에서의 부친에 의한 것으로 나타났다. 이러한 결과들로 볼 때 허혈/재관류에 의한 뇌손상에서 HSP70 유도정도를 측정하는 것이 세포의 취약성을 예측할 수 있는 지표로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

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방사선 스트레스 반응 방어 유전자의 탐색 및 발현 분석 (Expression profile of defense-related genes in response to gamma radiation stress)

  • 박누리;하혜정;사미나단 수브라야;최서희;전용삼;진용태;도옥화;쉬프라 쿠마리;이긍주
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제43권3호
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    • pp.359-366
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    • 2016
  • 자주달개비는 닭의장풀과의 다년생 식물로, 자주달개비의 수술털은 이온화 방사선에 노출될 경우 분홍색 또는 흰색으로 체세포 돌연변이가 쉽게 일어나 방사선 지표식물로 생물학적인 반응 연구 등에 효과적으로 이용되어 왔다. 본 연구에서는, 자주달개비 BNL 4430을 대상으로 50, 250, 500, 1000 mGy에 해당하는 감마선($^{60}Co$)을 조사한 후 13일차에 있는 샘플을 대상으로 만개한 꽃을 채취하여 RNA를 추출하였다. 추출한 RNA를 바탕으로 Illumina Hi-seq를 이용하여 각 선량에 해당하는 전사체 및 특이발현유전자(Differentially expressed genes, DEGs)를 분석하였다. 전사체는 총 77,326개로, 방사선 비처리구에 비해 2배 이상 상향 발현된 유전자는 50 mGy에서 116개, 250 mGy에서 222개, 500 mGy에서 246개, 1000 mGy에서 308개로 밝혀졌으며, 이 중 각 선량별 특이적으로 반응하는 유전자인 heat shock protein 70 famaily protein, IQ-domain 6, KAR-UP oxidoreductase, zinc transporter 1 precursor를 선발하여 13일차의 RNA 샘플을 대상으로 RT-PCR 및 qRT-PCR을 이용하여 저선량 방사선에 반응하는 유전자를 검정하였다. 검정 결과 DEGs data와 매우 유사한 양상을 보였으며, 선량별로 2.3배에서 최대 96.59배의 높은 발현을 확인하였다. 선발한 유전자는 대부분 세포 내 방어기작과 관련이 되어있는 유전자였으며, 이중 KAR-UP oxidoreductase의 경우 A. thaliana에서 발아와 관련이 있는 유전자로 알려져 있었는데, 이번 연구를 통해 저선량 방사선에 의해서 반응하는 유전자로도 확인이 되었다. 저선량 방사선에 노출된 자주달개비의 유전자 정보를 바탕으로, 저선량의 방사선이 식물체에 미치는 영향과 발현 기작을 연구하는 데에 분자적 수준의 정보를 제공할 수 있게 되었으며, 저선량 방사선의 생물학적 안정성 확보를 위한 감시 보조수단으로 자주달개비가 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

누에 수정란 초기발현유전자 데이터베이스 구축 (Gene expression profile of the early embryonic gene of the silkworm, Bombyx mori)

  • 최광호;구태원;김성렬;김성완;전재범;박승원;강석우
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.191-196
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    • 2013
  • 본 연구는 누에 수정란 초기에 발현하는 유전자를 대량 선발하고, 유용 유전자의 프로모터를 개발하기 위한 연구의 일환으로 추진하였다. 산란 후 2 ~ 16시간이 경과한 누에알로부터 cDNA 유전자은행을 제작하였다. 제작된 cDNA 유전자은행으로 전체 960개 클론을 무작위 추출하여 부분 염기서열 분석을 통해 EST를 제작하였다. 분석된 652개 ESTs 중 염기서열 상동성 분석을 통해 156개의 기존 알려진 유전자와 178개의 미지의 유전자로 구성된 334개 독립유전자를 최종 선발하여 'eegEST'로 명명하였다. eegEST 분석 결과, 기존 염기서열 정보가 알려진 156개 독립유전자 중 2회 이상 출현한 유전자 수는 143개로 전체의 34%를 차지하였으며, Hsp20.8 유전자(12회)와 ubiqutin-like 유전자(11회)가 가장 높은 출현 빈도를 나타내었다. 또한 eegEST 독립유전자의 추정 기능에 따른 분류에서 곤충 수정란 발생초기에 확인할 수 있는 기관 형성과 관련한 유전자가 전체 24%를 차지하고 있었다. 본 연구에서 작성된 누에 수정란 초기 발현유전자 데이터베이스(eegEST)는 곤충 발생학 연구를 위한 정보제공 뿐 아니라 형질전환누에 제작을 위한 프로모터 개발 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

The Role of Heat Shock Protein 25 in Radiation Resistance

  • Lee Yoon-Jin;Lee Su-Jae;Bae Sangwoo;Lee Yun-Sil
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.51-59
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    • 2005
  • Overexpression of HSP25 delayed cell growth, increased the level of $p21^{waf}$, reduced the levels of cyclin D1, cylcin A and cdc2, and induced radioresistance in L929 cells. We demonstrated that extracellular regulated kinase (ERK) and MAP kinase/ERK kinase (MEK) expressions as well as their activation (phospho-forms) were inhibited by hsp25 overexpression. To confirm the relationship between ERK1/2 and hsp25-mediated radioresistance, ERK1 or ERK2 cDNA was transiently transfected into the hsp25 overexpressed cells and their radioresistance was examined. HSP25-mediated radioresistance was abolished by overexpression of ERK2, but not by overexpression of ERK1. Alteration of cell cycle distribution and cell cycle related protein expressions (cyclin D, cyclin A and cdc2) by hsp25 overexpression were also recovered by ERK2 cDNA transfection. Increase in Bc1-2 protein by hsp25 gene transfection was also reduced by subsequent ERK2 cDNA-transfection. In addition, HSP25 overexpression reduced reactive oxygen species (ROS) and increased expression of manganese superoxide dismutase (MnSOD) gene. Increased activation of NF-kB (IkB degradation) was also found in hsp25-overexpressed cells. Moreover, transfection of hsp25 antisense gene abrogated all the HSP25-mediated phenomena. To further elucidate the exact relationship between MnSOD induction and NF-kB activation, dominant negative $I-kB\alpha(I-kB\alpha-DN)$ construction was transfected to HSP25 overexpressed cells. $I-kB\alpha-DN$ inhibited HSP25 mediated MnSOD gene expression. In addition, HSP25 mediated radioresistance was blocked by $I-kB\alpha-DN$ transfection. Blockage of MnSOD with antisense oligonucleotides in HSP25 overexpressed cells, prevented apoptosis and returned the ERK1/2 activation to the control level. From the above results, we suggest for the first time that reduced oxidative damage by HSP25 was due to MnSOD-mediated down regulation of ERK1/2.

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카드뮴이 흰쥐 뇌기저핵의 유전자 발현에 미치는 영향 (Effects of Cadmium on the Gene Expression Profile in the Rat Basal Ganglia)

  • 이채관
    • 한국산업보건학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.29-40
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    • 2010
  • This study was aimed at investigating the gene expression profile in basal ganglia of cadmium exposed rat based on cDNA array analysis. For cDNA array analysis, adult Sprague-Dawley male rats (350 ${\pm}$ 25 g) were intraperitoneally injected with 2.0 mg/kg body weight/day of CdCl2 (0.3 ml) for 5 days. For doserelated gene expression analysis rats were intraperitoneally injected with 0.0, 0.1, 0.3, 1.0 mg/kg body weight/day of CdCl$_2$ for 5 days. Control rats were injected with equal volume of saline. Cadmium concentration of brain was analyzed by atomic absorption spectrophotometer. For cDNA array, RNA samples were extracted from basal ganglia and reverse-transcribed in the presence of [${\alpha}$32P]-dATP. Membrane sets of the Atlas Rat 1.2 array II and Toxicology array 1.2 (Clontech, Palo Alto, CA) were hybridized with cDNA probe sets. RT-PCR was employed to validate the relative gene expression patterns obtained from the cDNA array. Northern blot hybridization methods were employed to assess the dose-related gene expression. Among the 2352 cDNAs, 671 genes were detected in both array sets and 63 genes of 38 classes showed significant (more than two fold) changes in expression. Thirty five of these genes were up-regulated and twenty eight were down-regulated in the cadmium exposed group. According to the dose-related gene expression analysis, heat shock 27 kDa protein (HSP27), neurodegeneration-associated protein 1 (Neurodap 1) genes were significantly up-regulated and melatonin receptor 1a (Mel1a), Kinesin family member 3C (KIF3C), novel kinesinrelated protein (KIF1D) genes were significantly downregulated even in the low-dose of cadmium exposed group (0.1 mg/kg body weight/day). Conclusions Sixty three genes detected in this study can give some more useful informations about the cadmium-induced neurotoxicity in the basal ganglia. As well as, HSP27, Neurodap1, Mel1a, KIF3C and KIF1D genes may be useful for the study of the cadmium-induced neurotoxicity because these genes showed dramatic changes of mRNA levels in response to the low dose of cadmium exposure.