• 제목/요약/키워드: Matrix metalloproteinase-3

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간암세포주에서 상피간엽전환억제를 통한 Silymarin의 침윤 및 전이 억제 효과 (Silymarin Attenuates Invasion and Migration through the Regulation of Epithelial-mesenchymal Transition in Huh7 Cells)

  • 김도훈;박소정;이승연;윤현서;박충무
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.337-344
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    • 2018
  • 발생하는 간암 중 가장 주요한 형태인 간세포암은 강한 전이특성으로 인해 높은 재발율과 사망률을 보인다. Silymarin은 엉겅퀴에서 추출한 플라보노이드 성분으로 여러 암세포주에서 상피간엽전환(epithelial mesenchymal transition, EMT) 조절을 통해 항암효과를 보이는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 silymarin이 EMT의 조절을 통해 간세포암 세포주인 Huh7 cell의 침윤과 전이를 억제하는지를 분석하고자 하였다. Huh7 cell의 침윤과 전이 활성을 분석하기 위하여 wound healing assay와 in vitro invasion assay를 시행하였고 EMT 관련 유전자와 상위 신호전달물질의 발현 분석을 위해 Western blot assay를 실시하였다. 그 결과 silymarin은 농도 의존적으로 Huh7 cell의 침윤과 전이를 억제하였다. EMT 관련 유전자 중 세포 부착 단백질인 E-cadherin은 증가하였으나, 중간엽세포의 지표인 vimentin, 종양미세환경 조절에 관여하는 MMP-9의 발현은 억제되었고 이들의 활성에 관여하는 전사인자인 Snail과 nuclear factor $(NF)-{\kappa}B$ 또한 농도 의존적으로 활성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 상위신호전달물질 중 silymarin은 phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt의 인산화 억제를 통해 EMT 관련 유전자들을 조절하는 것으로 나타났고 이것은 selective inhibitor인 LY294002의 처리 결과로 확인할 수 있었다. 결과적으로, silymarin은 PI3K/Akt 경로를 통해 EMT 관련 유전자의 발현을 조절함으로써 Huh7 cell의 침윤과 전이를 억제하는 것으로 생각된다. 이를 통해 silymarin이 간세포암의 전이 억제에 효과적인 항암물질의 후보가 될 수 있는 잠재력을 가진 후보물질이 될 수 있음을 보여주었다.

새로운 주름개선 소재: 3,9-diferuloyl-6-oxopterocarpen (Tensolin-F$^\circledR$)의 개발과 화장품 응용 (3,9-Diferuloyl-6-oxopterocarpen (Tensolin-F$^\circledR$): a Novel Anti-wrinkle Agent for Cosmeceuticals)

  • 이범천;이정재;박성민;김철배;심관섭;김진화;이근수;이천일;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.7-13
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    • 2004
  • 3,9-Dihydro-6-oxopterocarpen과 ferulic acid의 에스테르 반응을 통해 페룰산 유도체인 3,9-diferuloyl-6-oxopterocarpen (Tensolin-$F_{(R)}$ )를 합성하여 이를 함유한 주름개선 화장품을 개발하였다. Tensolin-$F_{(R)}$ 는 농도 의존적으로 DPPH와 superoxide radical에 대한 소거효과를 나타냈으며, 각각 0.8 mM에서 78%, 0.053 mM에서 92.9%로 DPPH와 superoxide radical을 소거하여 우수한 항산화 효과를 나타내었다. MMP-1 효소 활성 저해 효과도 0.16 mM에서 74%를 저해하였다. HDF에서 UVA에 의해 발현이 증가되는 MMP-1의 발현 저해 효과는 Tensolin-$F_{(R)}$ 0.8 uM에서 85.5%로 단백질 수준에서 모두 농도 의존적으로 발현 저해효과가 나타났다. Tensolin-$F_{(R)}$ 를 함유한 제품의 피부 주름개선 효과 평가 결과, Tensolin-$F_{(R)}$ 를 함유한 화장품을 약 8주 간 도포한 경우 유의한 주름개선 효과가 있음을 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통하여 Tensolin-$F_{(R)}$ 는 항산화 효과와 MMP-1활성 저해 효과 및 UVA에 의한 MMP-1의 발현을 저해하는 효과가 나타났으며 새로운 주름개선 기능성 화장품으로 이용될 수 있을 것이다.

간암 세포주 HepG2에 대한 맥문동탕(麥門冬湯) 추출물의 항암 및 항전이 효능 (Anti-carcinogenetic and Anti-metastatic Effects of Extract from Maekmoondong-tang in HepG2 Cells)

  • 전명숙;천진미;윤태숙;이아영;문병철;추병길;김성환;김호경
    • 대한본초학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.161-167
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    • 2009
  • Objectives : Maekmoondong-tang (MMDT), a Korean herbal medicine, has been used to treat severe dry cough in patients with bronchitis and pharyngitis. MMDT has been reported to have anti-inflammatory, anti-allergic, immunomodulatory, secretory-modulating, and metabolic regulatory actions. However, there are no evidence in regard to the effects of MMDT on carcinogenesis and metastasis. Here, we investigated the effects of 70% ethanol extract of MMDT on cell viability, apoptosis, and motility in human hepatocarcinoma HepG2 cells. Methods : Cell viability was measured using the CCK-8 assay, and the apoptosis induction was evaluated by caspase-3 activity. To detect apoptotic features, the cells treated with MMDT were stained with 4'-6-diamidino-2-phenylindole (DAPI). Cell motility was examined by Boyden chamber assay and Real-time Cell Index of Migration assay. Gelatin zymography also performed to measure matrix metalloproteinase (MMP)-2/9 activity. Results : We found that MMDT significantly inhibited cell proliferation and increased caspase-3 activity in a dose-dependent manner in HepG2 cells. Apoptotic features such as chromatin condensation and apoptotic bodies were observed in MMDT-treated cells by DAPI staining. MMDT also suppressed PMA-induced cell motility and activities of MMP-2/9. Conclusions : Our results exhibited that MMDT possess the anti-carcinogenetic and anti-metastatic activities via caspase-3 activation and down-regulation of cell motility and invasion in HepG2 cells. Therefore, these findings suggest that MMDT could be potentially applied to the prevention and treatment of cancer.

콜라겐 펩타이드 섭취 무모생쥐에서 UVB 조사에 의한 피부 손상에 미치는 효과 규명 (The Effect of Collagen Peptide Intake on UVB-induced Skin Damage in Hairless mice)

  • 신현준;박종일;권창주;김화영;나오키 이노우에;고이즈미 세이코;황재성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.611-621
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    • 2016
  • 본 연구에서는 Tilapia fish에서 얻은 콜라겐 펩타이드 (TFCP)의 섭취가 UVB를 조사한 무모생쥐에서 어떠한 효과를 나타내는지 확인하고자 하였다. 무모생쥐에 1주일에 3번 UVB를 조사하여 광노화를 유도하였고, TFCP 545, 1090 mg/kg을 매일 총 12주간 경구투여 후, 주름생성, 피부 두께, 홍반, 피부 수분량, 하이드록시프롤린, MMPs 및 filaggrin의 발현량을 측정하였다. UVB만 조사 한 군과 비교하여 UVB를 조사하고 콜라겐 펩타이드를 섭취시킨 군에서 주름생성, 피부 두께 및 홍반이 감소하였고 피부 수분량은 증가하였다. 또한, 콜라젠 양과 하이드록시프롤린의 양도 TFCP를 섭취한 군에서 UVB 조사군에 비해 유의하게 회복되는 것을 확인하였다. TFCP를 섭취한 군에서 자외선에 의해 활성화되는 MMP-2, MMP-9 뿐만 아니라 MMP-3, MMP-13의 mRNA 발현량이 억제됨을 확인하였고, filaggrin의 단백질 발현량도 증가하였다. 이러한 결과들을 통하여 TFCP의 섭취는 자외선에 의한 주름 생성을 억제하고 피부 손상을 회복시킨다는 것을 확인하였다. 따라서, TFCP는 피부미용식품 소재로서 활용 가능성이 있음을 알 수 있다.

홍차추출물 함유 누드팩의 Hairless 마우스 피부주름 형성 억제효과 (Inhibitory Effects of Nude Pack Containing Black Tea Water Extract on Skin Wrinkle Formation in Hairless Mice)

  • 김영철;박은예;김상남;유용기;박미순;이귀영;이석준;장병수
    • Applied Microscopy
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    • 제41권2호
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    • pp.129-137
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    • 2011
  • 홍차함유 누드팩의 피부주름 형성 억제효과를 알아보기 위해 SKH-1 hairless 마우스 등 부위에 UVB를 5주간 조사하여 주름을 유발시키고 이와 병행하여 홍차함유 누드팩을 도포한 실험에서 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 육안적인 피부주름 양상 비교에서, 대조군은 정상군에 비해 주름 능선의 두께가 굵고 간격이 넓으며 주름이 깊게 형성된 반면, retinoic acid를 도포한 양성대조군과 홍차함유 누드팩 도포군은 대조군에 비해 상대적으로 주름 능선의 두께가 얇고 간격이 좁은 양상을 띠었으며 주름 총넓이 수치가 유의하게(p<0.001) 낮았다. (2) 피부의 조직학적 관찰에서, 대조군은 정상군에 비해 진피층내 교원섬유의 배열이 불규칙하고 양이 많이 줄어들었으며 변성된 탄력섬유가 군데군데 엉겨 있는 탄력섬유증이 관찰된 반면, 양성대조군과 홍차함유 누드팩 도포군은 대조군에 비해 상대적으로 교원섬유의 배열이 규칙적이고 밀도가 조밀하며 변성된 탄력섬유의 양이 줄어 있었다. (3) 피부조직의 MMP-3 mRNA 발현량 측정 결과, 정상군에 비해 대조군은 유의하게(p<0.001) 높았으며 양성대조군과 홍차함유 누드팩 도포군은 대조군에 비해 유의하게(p<0.001) 낮았다. MMP-2와 MMP-9 단백질 활성 측정 결과, 대조군은 정상군에 비해 현저하게 높은 반면, 양성대조군과 홍차함유 누드팩 도포군은 대조군보다 현저하게 낮게 나타났다. 본 연구를 통하여, 홍차함유 누드팩 도포군은 hairless 마우스에서 세포외 기질단백질의 분해 억제와 피부주름 형성 억제효과를 보였음을 확인하였다.

소풍활혈탕(疎風活血湯)이 Monosodium Iodoacetate로 유발한 흰쥐의 골관절염 억제에 미치는 영향 (Suppression Effects of Sopunghwalhyeol-tang(Shufenghuoxie-tang) on the Monosodium Iodoacetate-induced Osteoarthritis in Rats)

  • 김대형;정수현;서일복;김순중
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.57-77
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    • 2011
  • Objectives : This study was to investigate the suppression effects of Sopunghwalhyeol-tang(Shufenghuoxie-tang) on the monosodium iodoacetate-induced osteoarthritis in rats. Methods : Arthritis was induced by injection of monosodium iodoacetate(0.5 mg) into the both knee joints of rats. Arthritic rats were divided into control(n=8) and treated(n=8) group. Control group was taken distilled water for 20 days. Treated group was taken extracts of Sopunghwalhyeol-tang(Shufenghuoxie-tang) by oraly for same duration. Normal group(n=8) was injected with normal saline and was taken distilled water for 20 days. Macroscopic examination and histopathological study on articular cartilage of knee joint were operated at 20 days after injection. Proteoglycan(PG) content of articular cartilages of knee joint was represented by safranine O staining, was measured at 20 days after injection. Tumor necrosis $factor-{\alpha}(TNF-{\alpha})$, $interleukin-1{\beta}(IL-1{\beta})$, in synovial fluid were measured with enzyme-linked immuno sorbent assay(ELISA) kit at 20 days after injection. Immunohistochemical staining of cyclo-oxygenase-2(COX-2), inducible nitric oxide synthase(iNOS) in knee joints were observed at 20 days after injection. Results : 1. Lymphocytes in peripheral blood the treated group was significantly decreased compared with the control group. 2. PG content in articular cartilage of the treated group was significantly increased compared with the control group. 3. Histopathologically, osteoarthritic scores of the treated group was significantly decreased compared with the control group. 4. $TNF-{\alpha}$ content in synovial fluid of the treated group was significantly decreased compared with the control group. 5. COX-2 revelation index in chondrocytes and synovial membrane of the treated group was significantly decreased compared with the control group. 6. Matrix metalloproteinase-3(MMP-3) revelation index in chondrocytes and synovial membrane of the treated group was significantly decreased compared with the control group. Conclusions : On the basis of these results, we concluded that Sopunghwalhyeol-tang(Shufenghuoxie-tang) has inhibiting effects on the $TNF-{\alpha}$, COX-2 and MMP-3 secretion of chondrocytes and synovial membrane in Monosodium Iodoacetate-induced osteoarthritis model of rats.

아드리아마이신으로 유도된 심근증에서 Metalloproteinase, Metalloproteinase 조직억제자, Cytokine 유전자 발현에 대한 연구 (Gene Expression of Metalloproteinases, Tissue Inhibitors of Metalloproteinases and Cytokines in Adriamycin-induced Cardiomyopathy)

  • 홍영미
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제48권2호
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    • pp.197-203
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    • 2005
  • 목 적 : MMP 활동의 변화는 류마치스 관절염과 암 전위를 비롯한 여러 질환에서 보고되고 있다. 최근에 확장성 심근증에서 MMP 활동의 증가가 발표되었다. 아드리아마이신으로 유도된 심근증에서 MMP에 대한 보고는 없는 실정이다. 아드리아마이신으로 유도된 심근증에서 MMP, TIMP 유전자 발현을 연구하고 cytokine과의 관련성을 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 방 법 : Sprague Dawley 쥐에 아드리아마이신 5 mg/kg을 1주일에 2번씩 2주간(누적 용량 : 20 mg/kg) 복강내 주사하였고, 정상쥐를 대조군으로 하였다. 2주 후에 쥐를 희생시켜서 혈청과 심장조직을 얻었다. 혈청에서 ELISA 원리로 MMP-2, TIMP-3, IL-6, TNF-${\alpha}$를 측정하였다. 심장에서 total RNA를 추출하였고, MMP-2, TIMP-3 IL-6, TNF-${\alpha}$ primer를 이용하여 PCR로 증폭하였다. 증폭된 DNA는 1% agarose gel에서 전기 영동하였고 UV light 아래에서 필름으로 촬영하였다. 결 과 : 혈청 MMP-2와 TIMP-3는 두 군 간에 유의한 차이가 없었다. 아드리아마이신군에서 IL-6은 $36.8{\pm}2.8pg/mL$, TNF-${\alpha}$$2.2{\pm}2.7pg/mL$로 정상군에 비해 유의한 증가를 보였다. 혈청 MMP-2와 TNF-${\alpha}$와는 r=0.41로 유의한 상관관계가 있었다. 심근 조직에서 MMP-2, IL-6, TNF-${\alpha}$는 발현되지 않았고, TIMP-3는 아드리아마이신군에서 대조군에 비해 유전자 발현이 감소되었다. 결 론 : 아드리아마이신으로 유도된 급성 심근증 모델에서는 심근에서 MMP, IL-6, TNF-${\alpha}$가 발현되지 않았고, TIMP 발현이 감소함을 알 수 있었다. 혈청 MMP와 TNF-${\alpha}$와의 상관성이 유의하게 높았으므로 TNF-${\alpha}$가 MMP 발현을 조절함을 시사해 준다. 앞으로 만성 심근증 모델에서 MMP, TIMP 발현에 대하여 연구할 예정이다.

U-251-MG 세포에서 PSA 경로에 작용하는 Hepatocyte Growth Factor의 효과 (Effects of Hepatocyte Growth Factor on the PSA Signaling Pathway of U-251-MG Cells)

  • 김환규
    • KSBB Journal
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    • 제24권5호
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    • pp.425-431
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    • 2009
  • 본 연구에서는 U-251-MG 세포를 이용하여 증식, 이동, 침윤 및 단백질분해효소의 분비에 미치는 PSA와 HGF의 효과를 확인하였다. 그 결과, PSA siRNA에 의해 U-251-MG 세포의 증식은 약 37% 억제되었으나, HGF 처리 (10 ng/mL)에 의해 증식이 약 1.4배 증가되었다. PSA siRNA에 의한 U-251-MG 세포의 이동은 약 60%가 억제되었으나, HGF 처리에 의해 이동이 약 1.3배 증가되었다. 또한, PSA siRNA에 의해 U-251-MG 세포의 침윤이 약 67% 억제되었으나 HGF 처리에 의해 세포의 침윤이 약 4.3배 증가되었다. PSA siRNA처리에 의해 MMP-2의 분비는 약 25%, MMP-9의 분비는 약 20% 억제되었으며, HGF에 의해 PSA siRNA에 의해 억제된 MMP-2 및 MMP-9의 분비가 약 2.8배 및 3.5배 증가되었다. HGF 처리에 의해 플라스민의 분비량은 약 14배 증가되었고, PSA를 억제한 U-251-MG 세포에 HGF를 처리한 결과, 플라스민의 분비가 약 1.6배 증가하였다. 또한, PSA siRNA에 의해 MMP-2의 발현은 유의할만한 변화가 없었으나, MMP-9의 발현은 약 85% 억제되었다. PSA를 억제시킨 U-251-MG 세포에 HGF를 처리한 결과, MMP-2의 발현은 약 5.7배, MMP-9의 발현은 약 6.3배 증가되었다. 한편, MMPs의 광범위 억제제인 BB-94 처리에 의해 U-251-MG 세포의 증식, 이동 및 침윤이 유의할만하게 억제 된 것은 MMP-2 및 MMP-9이 U-251-MG 세포의 증식, 이동 및 침윤에 관여할 것임을 시사해준다.

부자사심탕(附子瀉心湯)이 산화적 손상, 염증 및 골관절염 병태모델에 미치는 영향 (Effects of Bujasasim-tang Ethanol Extract on Oxidative Stress, Inflammation and Osteoarthritic Rat Model)

  • 우창훈;오민석
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.15-35
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    • 2015
  • Objectives This study was performed to investigate the effects of Bujasasim-tang ethanol extract (BST) on oxidative stress, inflammation and osteoarthritic rat model. Methods To ensure safety of BST, heavy metal levels were measured and cytotoxicity test was done. In vitro, To evaluate antioxidative effects of BST, total phenolic contents, 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) scavenging activity, reactive oxygen species (ROS) levels were measured. Also, to evaluate anti-inflammatory effects of BST treated group, total nitric oxide (NO) and pro-inflammatory cytokines (IL-$1{\beta}$, IL-6, TNF-${\alpha}$) levels were measured in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells. In vivo, We injected MIA $50{\mu}l$ (60 mg/ml) into knee joints of rats to induce osteoarthritis. Rats were divided into total 3 groups (normal, control, BST treated group, each n=7). Normal group was not treated at all without inducing osteoarthritis and taken normal diet. Control group was induced osteoarthritis by MIA and taken with 2 ml of distilled water once a day for 4 weeks. BST treated group was induced osteoarthritis by MIA and taken BST 2 ml (200 mg/kg/mouse) once a day for 4 weeks. We evaluated dynamic weight bearing with the Incapacitance Test Meter. At the end of experiment, the rats were sacrificed to observe the functions of liver and kidney, changes of WBC, neutrophil, lymphocyte, monocyte levels in blood, to evaluate the levels of pro-inflammatory cytokines, tissue inhibitor of metallopreteinases-1 (TIMP-1), matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$), leukotriene $B_4$ ($LTB_4$) within serum. We observed change of articular structures by Hematoxylin & Eosin (H&E), safranin-O staining method and measured amount of cartilage by micro CT-arthrography. Statistical analysis was done by unpaired student's t-test with significance level at p<0.05 in SPSS 11.0 for windows. Results 1. Safety of the BST was identified. 2. AST, ALT, BUN, creatinine levels of BST treated group were within normal limit. In vitro, 1. DPPH and ABTS free radical scavenging activities of BST showed dose-dependent increase. 2. ROS production were significantly decreased. 3. Total nitric oxide (NO) and IL-$1{\beta}$ production were decreased. 4. IL-6 and TNF-${\alpha}$ production were significantly decreased. In vivo, 1. Weight bearing ability was significantly increased. 2. WBC, neutrophil, lymphocyte, monocyte levels in blood were decreased. 3. IL-$1{\beta}$ and TNF-${\alpha}$ levels in serum were significantly decreased. and the IL-6 level was decreased. 4. TIMP-1, MMP-9, $LTB_4$, $PGE_2$ levels in serum were significantly decreased. 5. Cartilage volume of BST treated group was significantly increased. Also changes of cartilage, synovial membrane, fibrous tissue were suppressed. Conclusions The results obtained in this study Bujasasim-tang have effects of antioxidative, anti-inflammatory, relieve pain and protection of cartilage. Therefore we expect that Bujasasim-tang is effective treatment for osteoarthritis.

새로운 유전자 재조합 방법을 이용한 대장균에서의 인간 tissue inhibitor of mtrix metalloproteinase-2 (TIMP-2) 유전자의 가용성 발현 (Enhancement of the solubility of human tissue inhibitor of matrix metallocroteinase-2 (TIMP-2) in E. coli using a modified in vitro mutagenesis)

  • 김종욱;최동순;주현;민철기
    • KSBB Journal
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    • 제23권3호
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    • pp.231-238
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    • 2008
  • 암세포의 침윤은 숙주 조직의의 기저막과 세포외 기질을 침투함으로써 일어난다. 침윤과 전이과정에는 단백질가수분해 효소인 matrix metalloproteinases (MMPs)가 깊이 연관되어 있는 것으로 알려져 있으며, MMP의 가수분해 활성은 tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs)라는 억제 단백질에 의해 억제된다. TIMP-2는 21kDa 크기의 포유류 단백질로 대장균에서 과발현 시 다른 많은 포유류 단백질과 마찬가지로 가용성이 낮은 봉입체 형태로 발현된다. TIMP-2 단백질의 접힘에 6개의 이황화결합이 필요하고, 이는 일반적으로 대장균 환경은 적합하지 않다. 본 연구에서는 대장균에서 불가용성으로 발현되는 TIMP-2 유전자를 유전자셔플링 기법의 한 가지인 StEP (staggered extension process)를 변형하고 동시에 $Mn^{2+}$ 농도 변화와 dGTP 불균형을 이용한 무작위 돌연변이 기법을 혼용하여 대장균에서 가용성 TMP-2 재조합 변이체를 생성하고자 하였다. 무작위로 재조합된 TIMP-2 유전자 중에서 가용성으로 발현되는 TIMP-2 유전자를 선별하기 위해서 chloramphenicol acetyltransferase (CAT)-융합 방법을 도입하였다. CAT 유전자가 가용성으로 발현되는 재조합 TIMP-2 유전자에 융합되면 이를 갖는 E. coli는 높은 chloramphenicol 환경에서 생존이 가능하게 된다. 이러한 in virro mutageuesis 기법과 CAT-융합 방법으로 대장균 가용성 TIMP-2 재조합 변이체를 14가지 얻을 수 있었다. 변이체 TIMP-2의 아미노산서열 분석과 구조 분석 결과 주로 소수성 아미노산이 친수성 아미노산으로 전환되었고, MMP와의 결합이 관여하지 않는 C-말단 부위에 돌연변이가 집중되어 있었다. 본 연구에서 개발된 간편하고 새로운 in vitro 재조합 방법과 CAT을 이용한 스크리닝 기법은 다른 많은 대장균 내 불가용성 단백질의 발현에도 사용될 수 있을 것으로 사료된다.