• 생명과학회지
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• 제23권1호
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• pp.116-124
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• 2013

본 연구의 목적은 저항성 운동 후 골격근에서 저항성 관련 유전자를 규명하는 것이다. 연구 목적을 달성하기 위하여 총 32두의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 분양 받은 후 4주차 통제군(4 wks CON, n=8), 8주차 통제군(8 wks CON, n=8), 4주차 운동군(4 wks REG, n=8), 8주차 운동군(8 wks REG, n=8)으로 집단을 분류하였다. 저항성 운동군은 꼬리에 무게를 달고 동물용 사다리(1-m vertical, 85 degree incline)를 오르는 저항성 사다리 운동을 1회 10번, 주당 3일, 4주와 8주간 점증적으로 실시하였으며, 골격근 조직은 저항성 운동 후 장무지굴근(flexor hallucis longus; FHL)을 적출하여 분석에 이용하였다. 적출한 골격근에서 total RNA를 분류한 후, 대규모 유전자 발현분석을 위하여 Illumina RatRef-12 Expression BeadChip을 이용한 Beadarray를 시행하였으며, Beadarray 결과를 확인하기 위해 qPCR (real-time quantitative PCR)를 실시하였다. 유의성 검증은 Beadstudio software를 이용하여 실시하였으며, Beadarray 데이터 중 Detection p-value to <0.01, M-value {M= $log_2$ (condition)-$log_2$ (reference)} to >1.0, DiffScore to >20인 유전자만을 통계적으로 의미 있는 유전자로 선택하였다. 4주차 저항성 운동 후 통제집단에 비해 2배 이상 유의하게 발현이 증가한 유전자는 30개였으며, 6개의 유전자가 감소하였다. 8주차 저항성 운동 후에는 5개의 유전자가 발현이 증가하였으며, 12개의 유전자가 유의하게 감소하였다. 연구결과 다음의 유전자를 포함한 저항성 운동과 근비대와 관련 후보 유전자를 도출하였다; 1) 세포 성장 조절(IGFBP1, PLA2G2A, OKL38); 2) 근육발생(CSRP3); 3) 조직 재생과 근육 발달(MUSTN1, MYBPH); and 4) 비대 모델(CYR61, ATF3, NR4A3); and 5) 당대사(G6PC, PCK1). 이러한 연구결과는 차후 저항성 운동과 관련된 다양한 생리학적 변인을 연구하는데 있어서 기초 자료를 제공할 것으로 생각된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제16권4호
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• pp.481-488
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• 2003

Insulin-like Growth Factors (IGFs) and IGF-binding protein act as intra-ovarian regulators that modulate the proliferation and differentiation of the granulosa and theca cells. Moreover, the IGF system is involved in metabolism by modulating the synthesis and degradation of glycogen and protein in animals. However the effect of the IGF system on egg productivity or body growth in KNOC has not been studied in depth. Therefore, this study was performed to investigate differences of serum IGFs and binding protein expressions between two groups showing high and low egg production or body weight and to elucidate the relationship of IGFs with egg productivity and body growth. KNOCs were divided into high and low groups depending on their egg productivity or body growth, and sera were collected every 10 wk from 20 till 60 wk. Serum IGF-I and -II concentration were measured by RIA using human and mouse antiserum and chicken standards. IGFBP was detected by Western ligand blotting. IGF-I concentrations were significantly greater in the high egg production group compared with those in the low egg production group (30 wk, p<0.01; 20 and 40 wk, p<0.05). Also, differences in IGF-II amounts between the two groups were detected at 60 wk (p<0.05). But IGFBPs in the low egg production group were more intense than that in the high egg production group through the egg laying period. The correlation between IGF-I concentration and number of egg production is significantly positive (20 wk, r=0.2729: p<0.05; 40 wk, r=0.3500: p<0.01), while IGF-II shows no correlation with egg productivity. In male KNOC, IGF-I and -II concentrations in the high body weight group are lower than that in the low body weight group. Body weight also shows a negative correlation with the serum IGF-II concentration in male chickens (20 wk, r=-0.5901: p<0.01). Consequently, we suggest that IGFs and binding protein are (in)directly involved in the egg productivity and body growth in KNOC.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권16호
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• pp.6813-6823
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• 2015

Glioblastoma, also known as glioblastoma multiforme (GBM), is the most aggressive of human brain tumors and has a stunning progression with a mean survival of one year from the date of diagnosis. High cell proliferation, angiogenesis and/or necrosis are histopathological features of this cancer, which has no efficient curative therapy. This aggressiveness is associated with particular heterogeneity of the tumor featuring multiple genetic and epigenetic alterations, but also with implications of aberrant signaling driven by growth factors. The transforming growth factor ${\beta}$ ($TGF{\beta}$) superfamily is a large group of structurally related proteins including $TGF{\beta}$ subfamily members Nodal, Activin, Lefty, bone morphogenetic proteins (BMPs) and growth and differentiation factor (GDF). It is involved in important biological functions including morphogenesis, embryonic development, adult stem cell differentiation, immune regulation, wound healing and inflammation. This superfamily is also considered to impact on cancer biology including that of GBM, with various effects depending on the member. The $TGF{\beta}$ subfamily, in particular, is overexpressed in some GBM types which exhibit aggressive phenotypes. This subfamily impairs anti-cancer immune responses in several ways, including immune cells inhibition and major histocompatibility (MHC) class I and II abolishment. It promotes GBM angiogenesis by inducing angiogenic factors such as vascular endothelial growth factor (VEGF), plasminogen activator inhibitor (PAI-I) and insulinlike growth factor-binding protein 7 (IGFBP7), contributes to GBM progression by inducing metalloproteinases (MMPs), "pro-neoplastic" integrins (${\alpha}v{\beta}3$, ${\alpha}5{\beta}1$) and GBM initiating cells (GICs) as well as inducing a GBM mesenchymal phenotype. Equally, Nodal promotes GICs, induces cancer metabolic switch and supports GBM cell proliferation, but is negatively regulated by Lefty. Activin promotes GBM cell proliferation while GDF yields immune-escape function. On the other hand, BMPs target GICS and induce differentiation and sensitivity to chemotherapy. This multifaceted involvement of this superfamily in GBM necessitates different strategies in anti-cancer therapy. While suppressing the $TGF{\beta}$ subfamily yields advantageous results, enhancing BMPs production is also beneficial.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권10호
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• pp.5675-5680
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• 2013

Background: Preexisting type 2 diabetes mellitus (T2DM) affects the prognosis and mortality of patients with some cancers. Insulin like growth factor (IGF) and insulin receptor (IR) signaling axes play important roles in both cancer and diabetes development. We aimed to explore the expression characteristics of proteins in IGF/IR axis in non-small cell lung cancer (NSCLC) cases with preexisting T2DM. Methods: Fifty-five NSCLC patients with preexisting T2DM were retrospectively included and matched by 55 NSCLC without diabetes at a 1:1 ratio. The expression of proteins in IGF/IR axis was detected by immunohistochemical staining. Clinicopathological data were collected to analyze their relationship with the protein expression. Results: Both IGF 1 receptor (IGF-1R) and insulin receptor substrate 2 (IRS-2) showed higher expression in the NSCLC with T2DM group, compared with those without T2DM. The high expression of IGF-1R and IRS-2 were found to be negatively associated with lymph node metastases and T staging in the T2DM group, respectively, and IRS-2 expression was also found more in the subgroup whose T2DM duration was more than 4 years. No difference was detected in the expression of IRS-1, IGF-1, IGF-2, IGFBP3, IR and mTOR between groups with or without T2DM. Conclusion: Our study found higher expression of IGF-1R and IRS-2 proteins in NSCLC patients with preexisting T2DM, and that there was an association with early stage NSCLC, which suggested that IGF signaling may play an important early event in development of NSCLC associated with diabetes.

• 한국수산과학회지
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• 제45권5호
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• pp.423-429
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• 2012

This study evaluated the effects of adding sea mustard Undaria pinnatifida glycoprotein to the diet of juvenile olive flounder Paralichthys olivaceus on its growth, and levels of insulin-like growth factor I (IGF-I), IGF binding proteins (IGFBPs), and interleukins. Three experimental diets (U0, U0.5, and U1.0) were formulated that contained different amounts of an extract of U. pinnatifida (0, 0.5, and 1.0%, respectively). Experimental groups were established in triplicate (30 fish/group) and fed for 12 weeks. The experimental group fed 1.0% added U. pinnatifida glycoprotein had the greatest rate of weight gain, which differed significantly from the other experimental groups. SDS-PAGE of the plasma IGF-I and muscle protein showed that the experimental groups taking U. pinnatifida glycoprotein had significantly more IGF-I and a ca. 200 kDa protein, as compared to the control group. In addition, the amount of IGFBP-3 at ca. 43 kDa increased in the group given the U. pinnatifida extract, as compared to the control group. The interluekin-2, -4, -6, and -12 levels paralleled the level of growth factor in the groups given the U. pinnatifida extract. In conclusion, supplementing the diet of olive flounder with U. pinnatifida glycroprotein improved its growth and immunity.

• 대한구순구개열학회지
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• 제10권1호
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• pp.1-16
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• 2007

이차구개는 발생과정에서 구개선반의 형성과 성장, 거상과 융합의 과정을 통해 형성된다. 이와 같은 이차구개의 형성과정은 미세한 분자유전학적 신호전달기전에 의해 조절되는 것으로 알려져 있어서, 신호전달과정에 관여하는 유전인자의 발현이상이 되면 정상적인 이차구개가 형성되지 못하고 구개파열이라는 선천성 기형이 발생된다. 구개파열의 유발인자들에 대한 많은 연구에도 불구하고 현재까지 정상적인 이차구개의 형성을 조절하는 분자유전학적 기전에 대해서는 명확히 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 이차구개의 형태분화를 조절하는 분자유전학적 기전을 알아보고자, 이차구개 형성의 내적 조절인자 중 핵심유전자로 알려져 있는 Osr2가 결손된 생쥐의 이차구개 형성과정에서 정상생쥐에 비해 발현의 변동이 나타나는 유전자를 확인하였다. 유전자 발현의 변동은 발생 14.5일(E14.5)의 구개선반으로부터 추출한 total RNA를 이용하여 ACP-based GeneFishing PCR을 시행하여 확인하였고, 각각의 변동된 유전자를 동정하여 정상생쥐의 이차구개 형성과정에서의 발현양상을 in situ hybridization을 시행하여 확인하였다. 총 120쌍의 primer를 이용한 검색을 통해서 정상생쥐의 구개선반에 비해 mutant에서 발현이 변동된 유전자는 7개가 검출되었고, 이들은 모두 정상생쥐에 비해 mutant에서 발현이 증가되는 것으로 확인되었다. 검출된 유전자는 vimentin(Vim), ${\beta}$-tropomyosin 2(Tpm2), thioredoxin-like 5(Txnl5), procollagen type II alpha 1(Col2a1), Insulin-like growth factor binding protein 7(IGFbp7), Sui 1 homologs(Sui 1), Defender against cell death1(Dad1)이었다. 검출된 유전자를 동정하여 정상생쥐의 구개 형성과정에서의 발현양상을 알아본 결과, Col2a1 을 제외한 유전자들은 모두 E13.5의 구개선반에서 특이적으로 발현되고 있었으나 구개선반이 융합된 E15.5에서는 Vim, Txnl5 그리고 Dad1 만이 봉합선을 따라 발현이 지속되고 있었다. 이상의 결과로 보아 검출된 유전자들은 구개선반의 형태분화과정에서 발현되어 이차구개의 형성과정에 관여할 것으로 여겨진다. 또한 이들은 이차구개 형성의 내적조절인자인 Osr2의 downstream target 으로 구개선반의 성장과 융합과정에 직접적으로 관여하는 유전물질일 것으로 추정된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권1호
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• pp.54-63
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• 2010

Flavonoid 계열의 한 종류인 baicalin은 항염증, 항암, 항바이러스, 항세균 등의 효능을 가진다. 본 연구진은 선행연구를 통한 이전의 보고에서 baiclain이 adipogenesis pathway(지방세포 형성 경로)의 anti-adipogenic(지방세포 형성억제)과 pro-adipogenic(지방세포 형성 유도) factor들을 조절함으로써 비만 및 adipogenesis를 억제함을 밝혔다. 본 연구에서는, microarray 기술을 이용하여 3T3-L1 세포에서 baiclain이 유도하는 지방세포 형성 억제 효과에 대한 분자적 기작을 보다 상세하게 연구하고자 하였다. 지방세포의 분화 시간(0일, 2일, 4일 및 7일)과 분화 시 baicalin의 처리 유무에 따라 유전자 발현 양상을 분석하기 위해 해당 시료들을 microarray에 적용하였다. Microarray 결과로부터 2배이상의 변화가 있는 3972개의 유전자를 확보하였다. 그 유전자들의 발현 양상을 좀 더 자세히 살펴보기 위해 hierarchical clustering 분석을 진행하였고 그 결과로 20개의 cluster를 분류할 수 있었다. 그들 중 4개의 cluster는 분화의 전반적인 기간에서 baicalin의 첨가에 의해 뚜렷하게 상승(cluster 8과 cluster 10)하거나 반대로 뚜렷하게 감소(cluster 12와 cluster 14)하는 양상을 보였다. Cluster 8과 cluster 10에는 CHOP(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein), INSIG1(insulin induced gene 1), WISP2(WNT1 inducible signaling pathway protein 2), ADM(adrenomedullin), CCND2(cyclin D2), GRN(granulin) 및 TGFB3(transforming growth factor, beta 3)과 같은 세포 증식과 지방세포 형성 억제를 상승시키는 유전자들이 다수 포함되었다. 반대로 cluster 12와 cluster 14에는 세포 증식 억제, 세포 주기 억제 및 세포 성장 억제와 연관되거나 지방세포를 유도하는 유전자인 LTA(lympotoxin A), ACADSB(acyl-Coenzyme A dehydrogenase, short/branched chain), HMGCS2(3-hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme A synthase 2), IGFBP7(insulin-like growth factor binding protein 7), MERTK(c-merproto-oncogene tyrosine kinase), RASSF2(ras association(RalGDS/AF-6) domain family 2), RHOU(ras homolog gene family, member U) 및 SESN1(sestrin1) 등이 포함되었다. 결론적으로 baicalin은 세포 증식 및 지방세포 형성과 연관된 유전자들을 조절함으로써 지방세포의 분화를 억제하는 것으로 사료된다. 이러한 결과는 baicalin이 유도하는 지방세포 형성 억제 및 비만 억제 효과의 분자적 기작에 대한 중요한 정보를 제시한다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제51권3호
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• pp.315-322
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• 2008

목 적 : PWS의 두 가지 대표적 유전형인 미세결실형과 mUPD (15)형에서, 유전형에 따른 표현형의 차이와 성장 호르몬 투여 효과의 차이를 비교해 보고자 하였다. 방 법 : 1990년 1월부터 2007년 1월까지 서울아산병원에서 15번 염색체의 미세 결실에 대한 FISH 검사 및 메틸화-특이 PCR 검사를 통해 PWS로 확진된 53명의 환자를 대상으로 하였다. 출생시 부모의 연령, 출생 체중, PWS의 주요 표현형인 신생아 시기의 저긴장증, 수유 문제, 남아의 경우 잠복 고환, 발달 지연 및 정신 지체, 저신장, 저색소증, 사시, 척추측만증 등의 유무, 성장 호르몬 치료 전과 치료 후의 신장, 체중, 체질량 지수의 변화를 조사하였고 미세결실형 군과 mUPD(15)형 군으로 나누어 유전형에 따른 차이를 분석하였다. 결 과 : 유전학적 검사상 53명의 대상 환아 모두 미세결실형 또는 mUPD(15)형으로 진단되었으며, 미세결실형은 39명, mUPD (15)형은 14명이었다. 평균 진단 연령은 $4.51{\pm}5.19$세였다. 출생 당시 부모의 연령은 mUPD(15)형 군에서 유의하게 높았으며(P=0.0001), 저색소증(P=0.0001)과 신생아기의 수유 부전(P=0.049)은 미세결실형에서 유의하게 많았으나, 그 외의 조사된 표현형에서는 두 군 간에 통계적으로 의미 있는 차이는 없었다. 성장 호르몬은 20명의 환아[미세결실형 14명, mUPD(15)형 6명]에게 평균 $27.9{\pm}11.9$개월 동안 투여되었다. 두 유전형 간에 성장 호르몬 치료 전 및 치료 후의 신장 SDS, 체중 SDS, 체질량지수, IGF-1, IGFBP3, 신장 증가 속도, 체중 증가 속도의 값에는 의미 있는 차이가 없었다. 결 론 : PWS의 주요한 두 유전형의 비교에서, 부모의 연령은 mUPD(15)형에서 의미 있게 높았으며 신생아기 수유 부전과 저색소증은 결실형에서 의미 있게 많았다. 성장 호르몬의 치료 효과에서는 두 유전형 간에 의미 있는 반응의 차이는 없었다. 향후 두 유전자형과 다른 표현형들(예를 들면 행동, 발달, 지능 등) 과의 연관성에 관한 전향적 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제49권3호
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• pp.312-316
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• 2006

목 적 : 만삭 부당경량아로 출생하여, 2세까지 성장의 따라잡기가 이루어지지 않은 저신장증 환아들은 성인 신장치가 작을 가능성이 많으므로 성장호르몬의 치료가 필요하다. 본 연구의 목적은 만삭 부당경량아로 출생하여 5세가 지나서도 따라잡기 성장을 하지 못한 저신장증 상태의 환아에서 성장호르몬 치료효과를 평가하고자 하였다. 방 법 : 연구대상은 본원에서 저신장증으로 성장 호르몬 치료를 받은 환아중 만삭 부당경량아의 출생력이 있는 환아 26명을 대상으로 하였으며, 대조군은 만삭 부당경량아로 출생하였으며, 추적시 저신장이고 성장호르몬 치료를 받지 않은 환아 14명을 대상으로 하였다. 성장호르몬의 치료 효과를 평가하기 위해 성장호르몬 치료 전후의 신장 표준편차값 변화와 같은 기간내 대조군의 표준편차값 변화를 비교하였다. 결 과 : 환자군과 대조군 간에는 재태 주령, 출생체중, 나이, 최종 예측치 신장, 추적관찰 기간에 있어서는 차이가 없었으나, 치료 시작 전의 신장 표준편차값은 대상군이 $-3.3{\pm}0.9$, 대조군이 $-2.4{\pm}0.4$로 환자군이 의미 있게 작았다(P<0.05). 치료 전후 신장 표준편차값의 변화는 환자군이 $1.2{\pm}1.0$, 대조군이 $0.5{\pm}0.6$으로 성장호르몬 치료를 받은 환자군에서 신장의 변화값이 높게 나타났다(P<0.05). 성장호르몬 치료를 받은 환자군에서 지질검사를 포함한 생화학 검사는 치료 시작 전후를 비교하였을 때, HDL-콜레스테롤이 $48.5{\pm}9.9mg/dL$에서 $56.1{\pm}8.7mg/dL$로 증가하였으며(P<0.05), LDL-콜레스테롤은 $88.1{\pm}23.3mg/dL$에서 $76.4{\pm}19.4mg/dL$로 감소하였다(P<0.05). 총콜레스테롤과 중성지방, 유리 지방산 및 공복시 혈당은 의미있는 변화는 없었다. 또한 치료 전후의 인슐린양 성장 인자-I 농도는 $224.9{\pm}191.3{\mu}g/L$에서 $443.2{\pm}152.5{\mu}g/L$로 증가하였으며, 인슐린양 성장 인자 결합 단백-3 농도는 $3.7{\pm}1.3mg/L$에서 $5.6{\pm}1.2mg/L$으로 의미 있게 증가하였다(P<0.05). 결 론 : 성장호르몬 치료는 만삭 부당경량아로 출생한 환아들의 저신장증 치료에 효과적이고 안전한 방법으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제16권7호
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• pp.1133-1140
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• 2006

E. coli HtrA (High temperature requirement protein A)의 human homologue 중 하나인 HtrA1은 IGFBP를 절단하여 IGF의 활동을 조절하는 serine protease으로 알려졌다. HtrA1의 serine protease 활성이 여러 질병의 발병 mechanism과 연관성을 가진 것으로 예상되고 있지만, 이런 상관관계를 밝히기 위해서 기본적으로 필요한 다량의 HtrA1 단백질의 발현 및 정제조건과 HtrA1 serine protease의 최적 활성조건이 확립되어 있지 않은 상황이다. 따라서 본 연구에서는 pGEX 시스템을 이용하여 E. coli에서 mature HtrA1인 ${\Delta}149(WT)$와 catalytic site mutant인 ${\Delta}149(S328A)$를 85%의 순도로 1 liter 배양 시, 정제된 단백질을 각각 $400{\mu}g,\;520{\mu}g$ 얻을 수 있는 발현조건을 정립하였다. 또한 HtrA1 serine protease 활성은 protease의 농도와 substrate와의 반응시간에 dependent하며, substrate와의 반응온도가 $42^{\circ}C$일 때 최적의 serine protease활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 특히 $200{\mu}M$의 HtrA1 serine protease를 $37^{\circ}C$에서 3시간 반응 시켰을 때, substrate로 사용한 ${\beta}-casein$의 약 50%가 절단되는 것을 관찰하였다. 따라서 이 반응조건에 사용한 HtrA1의 양을 1 unit으로 하여 HtrA1의 serine protease활성을 여러 조건에서 비교 분석할 수 있다 본 연구에서 정립한 mature HtrA1을 다량으로 얻을 수 있는 발헌 및 정제조건과 serine protease 최적 활성조건은 HtrA1의 serine protease 활성과 생물학적 기능의 상관관계를 이해하는데 활용될 수 있을 것이다.