• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.514-523
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• 2019

인삼(Panax ginseng C. A. Meyer)의 사포닌 진세노사이드 Rb1이 처리된 인간 피부각질세포 HaCaT에서 microarray 분석 및 발현이 증가된 세포사멸 반응에 대한 작용기전을 연구하였다. HaCaT 세포에 진세노사이드 Rb1의 처리로 세포사멸, 유사분열 세포주기의 G2/M 전이, 세포분열, 핵분열, 그리고 단백질 수송 등의 작용기전에 관여하는 유전자들이 2 배 이상 발현이 증가된 것으로 나타났으며, DNA 수선, 감수 핵분열, 그리고 세포외기질 체계 등의 작용기전에 관여하는 유전자들은 2 배 이상 발현이 감소된 것으로 나타났다. 특히 세포사멸 신호전달은 FAS와 PLA2G4A를 경유하는 것으로 나타났으며, 이들 유전자의 상위 조절자로 STAT3가 예측되었다. 세포사멸 반응 경유 유전자 FAS와 PLA2G4A의 활성을 qPCR로 확인한 결과, FAS 유전자는 $10{\mu}g/ml$의 진세노사이드 Rb1를 24시간 동안 처리하였을 경우 약 2 배의 발현 증가와, PLA2G4A 유전자는 6시간 처리부터 약 2 배로 증가되어 24시간 동안 처리시 2 배 이상의 유전자 발현이 증가되었다. 한편 STAT3-siRNA를 이용한 knock-down 실험에서 FAS의 발현 감소와 PLA2G4A의 발현 증가로 상위 조절자 STAT3로부터 FAS 만을 경유하는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과 진세노사이드 Rb1의 처리에 의해 상위 조절자인 STAT3는 FAS를 경유하여 세포사멸을 유도하는 것임을 알 수 있다.

• Molecules and Cells
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• 제38권4호
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• pp.356-361
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• 2015

Mitochondrial dysfunction is associated with insulin resistance and diabetes. We previously showed that retinoid X receptor ${\alpha}$ ($RXR{\alpha}$) played an important role in transcriptional regulation of oxidative phosphorylation (OXPHOS) genes in cells with mitochondrial dysfunction caused by mitochondrial DNA mutation. In this study, we investigated whether mitochondrial dysfunction induced by incubation with OXPHOS inhibitors affects insulin receptor substrate 1 (IRS1) mRNA and protein levels and whether $RXR{\alpha}$ activation or overexpression can restore IRS1 expression. Both IRS1 and $RXR{\alpha}$ protein levels were significantly reduced when C2C12 myotubes were treated with the OXPHOS complex inhibitors, rotenone and antimycin A. The addition of $RXR{\alpha}$ agonists, 9-cis retinoic acid (9cRA) and LG1506, increased IRS1 transcription and protein levels and restored mitochondrial function, which ultimately improved insulin signaling. $RXR{\alpha}$ overexpression also increased IRS1 transcription and mitochondrial function. Because $RXR{\alpha}$ overexpression, knock-down, or activation by LG1506 regulated IRS1 transcription mostly independently of mitochondrial function, it is likely that $RXR{\alpha}$ directly regulates IRS1 transcription. Consistent with the hypothesis, we showed that $RXR{\alpha}$ bound to the IRS1 promoter as a heterodimer with peroxisome proliferator-activated receptor ${\delta}$ ($PPAR{\delta}$). These results suggest that $RXR{\alpha}$ overexpression or activation alleviates insulin resistance by increasing IRS1 expression.

• 한국수정란이식학회지
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• 제30권3호
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• pp.249-255
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• 2015

Diabetes mellitus, the most common metabolic disorder, is divided into two types: type 1 and type 2. The essential treatment of type 1 diabetes, caused by immune-mediated destruction of ${\beta}-cells$, is transplantation of the pancreas; however, this treatment is limited by issues such as the lack of donors for islet transplantation and immune rejection. As an alternative approach, stem cell therapy has been used as a new tool. The present study revealed that bone marrowderived mesenchymal stromal cells (BM-MSCs) could be transdifferentiated into pancreatic cells by the insertion of a key gene for embryonic development of the pancreas, the pancreatic and duodenal homeobox factor 1 (PDX1). To avoid immune rejection associated with xenotransplantation and to develop a new cell-based treatment, BM-MSCs from ${\alpha}$-1,3-galactosyltransferase knockout (GalT KO) pigs were used as the source of the cells. Transfection of the EGFP-hPDX1 gene into GalT KO pig-derived BM-MSCs was performed by electroporation. Cells were evaluated for hPDX1 expression by immunofluorescence and RT-PCR. Transdifferentiation into pancreatic cells was confirmed by morphological transformation, immunofluorescence, and endogenous pPDX1 gene expression. At 3~4 weeks after transduction, cell morphology changed from spindle-like shape to round shape, similar to that observed in cuboidal epithelium expressing EGFP. Results of RT-PCR confirmed the expression of both exogenous hPDX1 and endogenous pPDX1. Therefore, GalT KO pig-derived BM-MSCs transdifferentiated into pancreatic cells by transfection of hPDX1. The present results are indicative of the therapeutic potential of PDX1-expressing GalT KO pig-derived BM-MSCs in ${\beta}-cell$ replacement. This potential needs to be explored further by using in vivo studies to confirm these findings.

• KSBB Journal
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• 제24권2호
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• pp.182-188
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• 2009

Lactobacillus 균주는 대표적인 probiotics로서 인체의 건강유지에 좋은 영향을 준다고 알려져 있다. 본 연구에서는 건강한 한국인 체내에서 분리하고 선별된 6개의 Lactobacillus 균주 (L. paracasei KLB58, L. fermentum MS79 and KLB282, L. plantarum KLB213, L. gasseri KLB238, and L. reuteri KLB270)를 플라스미드 pNCKH104로 electrotransformation 하였다. 최적 조건을 찾기 위해 pulse voltage, time constant, 세포벽 처리방법, 세포현탁액을 다양하게 변화시켰으며, 그 결과 각각의 균주에 대해 최적의 형질전환 조건을 결정하였다. 대체로 인체에서 분리한 Lactobacillus 균주는 전처리 없이 0.5 M sucrose buffer로 현탁하여 1.8 kV의 pulse voltage와 5 ms의 time constant로 electroporation을 수행하였을 때 약 2.5 ${\times}$ $10^3$ ${\sim}$ 5.5 ${\times}$ $10^4$ CFU/${\mu}g$ DNA의 형질전환 효율을 보였는데, 기존의 Lactobacillus 균주를 이용한 형질전환 실험들에 비해 월등히 높은 결과는 아니지만, Lactobacillus 균속 내의 다양한 종에 적용되는 공통의 조건을 찾음으로써 보다 간편한 형질전환 실험을 기대할 수 있다. 이는 앞으로 산업적, 임상적으로 중요한 Lactobacillus 균주의 형질전환을 손쉽게 하여 항균 펩타이드를 삽입한 벡터의 cell surface display발현 및 분석, 유용유전자 탐색을 위한 knock-out mutant등의 제작에 기여할 수 있으리라 본다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.548-553
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• 2014

제조공정을 통해 생산된 화살의 성능을 평가하기 위한 방법으로, 활과 화살을 오랫동안 사용해 온 사냥꾼이나 레저 스포츠 용품을 만드는 기술자, 그리고 전문가의 개인적인 경험 등이 사용된다. 또한, 반복슈팅실험을 통해 얻어진 화살의 탄착점 집적도는 생산된 화살의 성능을 평가하기 위한 중요한 지표이다. 탄착점 집적도와 초고속카메라를 통해 촬영된 비행중인 화살의 이미지를 이용하여, 화살의 성능에 대한 연구가 수행되고 있다. 하지만, 화살의 특성(길이, 무게, 스파인, 오버랩, 곧기)과 탄착점의 분포간의 상관관계에 대한 연구는 부족하다. 본 논문에서는 탄착점 분포를 수치적으로 출력할 수 있는 시스템을 개발하고, 생산된 화살이 가지는 특성과 탄착점 사이의 상관관계모델을 구현하는 것이 목적이다. 모델의 입력은 화살이 가지는 특성(스파인, 곧기)이 사용되고, 출력은 화살의 노크 각도를 120도씩 회전시키면서 3번 반복 슈팅하여 얻어지는 삼각형 모양 좌표의 MAD(mean absolute distance)를 이용하였다. 상관관계 모델을 구현하기 위해서 입출력 학습데이터를 수집하였고, 모델의 구현을 위해서는 인공신경회로망(Artificial neural network, ANN)을 사용하였다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제32권3호
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• pp.73-79
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• 2017

Transplantation is considered to be a very useful approach to improve human welfare and to prolong life-span. Heterologous organ transplantation using pig organs which are similar to human beings and easy to make mass-production has known as one of the alternatives. To ensure potential usage of the pig organ for transplantation application, it is essentially required to generate transgenic pig modifying immuno-related genes. Previously, we reported production of heterozygous ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase (GalT) knock-out and human membrane cofactor protein (MCP) expressing pig ($GalT^{-MCP/+}$), which is enforced for suppression of hyperacute and acute immunological rejection. In this study, we reported generation of homozygous pig ($GalT^{-MCP/-MCP}$) by crossbreeding $GalT^{-MCP/+}$ pigs. Two female founders gave birth to six of $GalT^{-MCP/-MCP}$, and seven $GalT^{-MCP/+}$ pigs. We performed quantitative real-time PCR, western blot, and flow cytometry analyses to confirm GalT and MCP expression. We showed that fibroblasts of the $GalT^{-MCP/-MCP}$ pig do not express GalT and its product Gal antigen, while efficiently express MCP. We also showed no expression of GalT, otherwise expression of MCP at heart, kidney, liver and pancreas of transgenic pig. Taken together, we suggest that the $GalT^{-MCP/-MCP}$ pig is a useful candidate to apply xenotransplantation study.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권3호
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• pp.263-272
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• 2007

생쥐의 난자는 특별한 첨가물이나 난구세포 없이 체외 배양해도 성숙율이 높은 반면 돼지 난자의 체외성숙율은 매우 낮다. 본 연구는 이러한 차이의 원인을 연구하기 위하여 생쥐와 돼지 난자의 에너지 생성에 관여하는 유전자인 malate dehydrogenase(Mor2)의 기능을 RNAi를 이용하여 비교 분석하였다. 생쥐와 돼지 각각의 Mor2 double-stranded RNA(dsRNA)를 제작하고, 생쥐는 난구세포를 제거한 미성숙(GV) 난자의 세포질에 mMor2 dsRNA를 미세 주입한 후 16시간 동안 배양하였고, 돼지는 난구세포를 제거하거나(DO) 혹은 그대로인 상태(COCs)로 pMor2 dsRNA를 미세 주입한 후 48시간 동안 배양하였다. 사용한 배양액은 M199에 10%의 porcine follicular fluid, pyruvate, p-FSH, EGF, cystein, estradiol-$17{\beta}$ 등이 첨가된 배양액을 사용하였고, 배양 후 난자의 형태학적 변화를 관찰하고, Mor2 mRNA양의 변화를 RT-PCR로 확인하여 RNAi 결과, 염기서열 특이적으로 Mor2 발현이 억제됨을 확인하였다. 돼지 난자의 pMor2 RNAi 결과, DO 난자에서는 약 58%의 난자가 MI에서 성숙이 억제되었으나, COCs에선 84.4%가 MII로 성숙하는 것을 볼 수 있었다. 이는 돼지의 난구세포가 난자 성숙에 매우 중요하며, 특히 malate 공급에 관여할 것임을 시사한다. 선행 연구 Mor2 RNAi 결과, 생쥐는 GV에서, 본 연구에서 돼지는 MI에서 성숙이 정지되었기 때문에 이러한 차이가 배양액의 차이인지 다시 mMor2 RNAi 후 생쥐 난자를 M199 배양액에 16시간 동안 배양한 후 성숙율을 관찰하였더니 MII로의 성숙율은 62%로 대조군과 비교하여 큰 차이가 없었다(non-injected: 76.8%, buffer-injected: 73.3%). 이는 mMor2 RNAi 결과가 배양액의 조성에 의해 극복될 수 있음을 보여준 결과다. 생쥐와 돼지에서 서로 다른 대사과정을 갖고 있음은 바로 이 두 종에서의 체외성숙율 차이의 원인이 될 수 있을 것이며, 앞으로 두 종에서의 난자와 난구세포간의 상호작용 및 대사 경로 등에 관한 심도 깊은 비교 분석 연구를 통하여 돼지의 체외성숙율을 증가시킬 수 있는 배양 시스템의 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제16권5호
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• pp.780-787
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• 2006

본 연구진은 일차로 BALB/C 마우스를 이용하여 항원으로 ovalbumin을 사용하여 천식을 유발하여 폐 내 세포구성에 미치는 영향을 다른 실험방법에 의해 만들어진 천식모델과 비교하여 살펴보았고 이차로 천식 발생에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 IL-4와 IL-10 knock out (KO) 마우스를 이용하여 천식모델을 구축하여 천식인자를 가진 개체에서의 반응과 천식관련인자가 결핍된 개체에서의 반응성의 차이를 살펴보았다. 천식의 유발은 실험 1일째 $20\;{\mu}g$ ovalbumin으로 감작시킨 후 실험 14일에 재감작을 시켰다. 그 후 nebulizer를 이용하여 nasal inhalation을 28일, 29일, 30일에 실시하여 천식을 유발시켰다. 천식 유발의 확인은 기관지폐포 세척술로 채취한 폐 내 세포액을 이용하여 총 세포수 및 염증세포의 증가와 폐 내 세포와 폐조직의 염색을 통해 분포율을 확인하였다. 천식의 발병 과정에서 IgE 관련 과민반응을 주도하는 IL-4와 Th2 세포의 기능을 억제한다고 알려진 IL-10의 면역화학염색을 통해 그 발현정도를 관찰하였다. BALB/c 마우스의 천식유발군의 경우 천식의 특징인 염증세포의 증가와 호산구의 증가와 세기관지 주위 염증세포의 침윤 및 기도 상피의 비후를 관찰할 수 있었다. 따라서 본 실험에 응용된 천식유발 방법은 적합하였으며 천식유발 절차가 성공적으로 수행되었음을 확인하였다. IL-4 및 IL-10 KO 마우스를 이용한 천식유발군의 경우 BALB/c 마우스를 이용한 천식유발군보다 호산구의 증가 정도가 미약하게 관찰되었고, 폐조직 내 염증세포의 침윤 정도도 감소하였다. 천식매개인자인 IL-4와 IL-10의 면역조직화학염색 결과에서도 양성반응이 거의 나타나지 않았다. 본 연구 결과, IL-10이 IL-4와 같이 천식과 관련하여 세기관지 염증 반응을 증가시키는 역할을 하는 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제62권1호
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• pp.33-42
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• 2007

연구배경: 다양한 고형암에서 HO-1의 높은 발현이 알려져 있고, 그것의 항산화와 항세포고사의 역할로 인해 빠른 암종의 성장에 중요한 역할이 있음이 보고되고 있다. 대표적인 활성산소종 생성 항암제인 Cisplatin은 현재까지 폐암치료에 가장 광범위하게 사용되고 있으나, 여러 내성발생이 임상치료의 주요문제로 대두되고 있다. 저자들은 A549 폐암세포주에서 HO-1의 발현이 증가되었고 HO-1 활성억제제나 siRNA 방법을 통해 생존율의 의미 있는 감소와 세포고사가 유도됨을 보고한 바 있다. 이 연구의 목적은 A549 폐암세포주에 cisplatin 처리시 HO-1의 발현의 증가유무와 기전을 규명하고 실제 HO-1의 억제가 cisplatin에 의한 항암제 감수성을 증가시키는지를 알아보는데 있다. 방 법: 비소세포폐암세포주인 A549, NCI-H23, NCIH157, NCI-H460을 이용하였다. 세포독성은 MTT 방법으로 구하였고, HO-1, Nrf2, MAPK의 발현은 Western blotting으로 확인하였다. 또한 MAPK억제제들을 전처치한 후 cisplatin에 의해 유도된 Nrf2와 HO-1의 발현에 미치는 영향을 역시 Western blotting으로 관찰하였다. A549세포에 활성억제제인 ZnPP나 HO-1 small interfering RNA (siRNA)을 주입하여 cisplatin과의 병합요법시 생존율의 배가효과 유무를 MTT 방법으로 확인하였고, 이러한 효과가 ROS 형성과 HO-1의 발현변화와 관련되는지를 알아보기 위해 $carboxy-H_2DCFDA$ 방법과 Western blotting을 통해 각각 확인하였다. 결 과: Cisplatin 처리시 다른 세포주에 비해 A549 세포가 의의 있게 내성을 보였다. $10{\mu}M$의 농도에서 시간 의존적으로 HO-1, Nrf2, MAPK의 발현이 증가하였고, MAPK 억제제들을 전 처치하였을 때 cisplatin에 의해 유도된 HO-1과 Nrf2의 발현이 억제됨을 확인하였다. HO-1의 활성억제제인 ZnPP와 HO-1 siRNA를 통해 HO-1 mRNA를 직접 억제하는 방법으로 cisplatin과 병합치료시 단독치료에 비해 의의 있는 생존율의 감소를 보였다. 이러한 효과는 활성산소종의 생성 증가와 HO-1의 발현억제에 의한 결과임을 확인하였다. 결 론: Cisplatin 처리시 HO-1의 발현은 MAPKNrf2-HO-1의 경로를 통해 증가하였고, 부분적으로 치료에 대한 내성과 관련이 있었으며, ZnPP 등의 활성억제제나 siRNA를 통한 knock-down 방법으로 HO-1 을 표적으로 억제하는 치료방법을 통해 cisplatin의 항암제 감수성을 증가시켰다.

• 한국산림과학회지
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• 제80권1호
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• pp.82-96
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• 1991

경기도 남양주군 수동면 소재(所在) 잣나무 인공림(人工林)(A임분(林分): 11년생(年生), B(임분)林分: 21년생(年生), C임분(林分) 31년생(年生), D임분(林分): 46년생(年生))의 수관부(樹冠部)에 서식(棲息)하는 갑충군집(甲蟲群集)을 1986년(年) 4월(月)부터 1987년(年) 9월(月)까지 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 총(總) 35과(科) 85속(屬) 107종(種)이 채집(採集)되었는데, 1986년(年)에 27과(科) 66속(屬) 83종(種), 1987년(年)에는 30과(科) 52속(屬) 74종(種)이었다. 2. 종수비(種數比)가 가장 높은 과(科)는 Staphylinidae(16.8%)였고, 다음으로 Coccinel1idae(7.5%), Chrysomelidae(6.5%), Curculionidae(6.5%), Cerambycidae(5.6%) 순(順)으로서 전체종(全體種)의 43.0%였다. 3. 개체수비(個體數比)가 가장 높은 과(科)는 Cantharidae(28.2%)였고, 다음으로 Catopidae(27.7%), Coccinellidae(23.0%) 순(順)으로서 전체(全體) 개체수(個體數)의 78.9%를 점유(占有)하였다. 4. 주요종(主要種)은 Podabrus sp. (22.6%, Cantharidae), Catops sp.1 (21.7%, Catopidae), Anatis halonis(15.2%, Coccinellidae)였으며, 1986년(年)의 우점종(優占種)은 Podabrus sp. (25.2%)이고 1987년(年)은 Catops sp. (24.9%)이었다. 5. 수령(樹令)이 높은 임분(林分)에서 다소(多少) 많은 종(種)과 개체수(個體數)가 출현(出現)하였다. 6. 간벌림(間伐林)에서는 갑충군(甲蟲群)의 감소(減少)가 일어났으며, 이 현상(現象)은 2년(年) 이상(以上) 지속(持續)되는 것 같다. 7. 갑충군(甲蟲群)의 활동(活動)은 5월(月)에 peak였고 그 이후(以後)에는 감소(減少)하였다.