Choi, Sara;Jo, Junghyun;Seol, Dong-Won;Cha, Soo Kyung;Lee, Jeoung Eun;Lee, Dong Ryul
Development and Reproduction
/
v.17
no.1
/
pp.9-16
/
2013
Coactivator-associated arginine methyltransferase 1 (CARM1) is included in the protein arginine methyltransferase (PRMT) family, which methylates histone arginine residues through posttranslational modification. It has been proposed that CARM1 may up-regulate the expression of pluripotency-related genes through the alteration of the chromatin structure. Mouse embryonic stem cells (mESCs) are pluripotent and have the ability to self-renew. The cells are mainly used to study the genetic function of novel genes, because the cells facilitate the transmission of the manipulated genes into target mice. Since the up-regulated methylation levels of histone arginine residue lead to the maintenance of pluripotency in embryos and stem cells, it may be suggested that CARM1 overexpressing mESCs elevate the expression of pluripotency-related genes in reconstituted embryos for transgenic mice and may resist the differentiation into trophectoderm (TE). We constructed a fusion protein by connecting CARM1 and 7X-arginine (R7). As a cell-penetrating peptide (CPP), can translocate CARM1 protein into mESCs. CPP-CARM1 protein was detected in the nuclei of the mESCs after a treatment of 24 hours. Accordingly, the expression of pluripotency-related genes was up-regulated in CPP-CARM1-treated mESCs. In addition, CPP-CARM1-treated mESC-derived embryoid bodies (EBs) showed an elevated expression of pluripotency-related genes and delayed spontaneous differentiation. This result suggests that the treatment of recombinant CPP-CARM1 protein elevates the expression of pluripotency-related genes of mESCs by epigenetic modification, and this protein-delivery system could be used to modify embryonic fate in reconstituted embryos with mESCs.
It has been reported that ganglioside GT1b is expressed during neuronal cell differentiation from undifferentiated mouse embryonic stem cells (mESCs), which suggests that ganglioside GT1b has a direct effect on neuronal cell differentiation. Therefore, this study was conducted to evaluate the effect of exogenous addition of ganglioside GT1b to an in vitro model of neuronal cell differentiation from undifferentiated mESCs. The results revealed that a significant increase in the expression of ganglioside GT1b occurred during neuronal differentiation of undifferentiated mESCs. Next, we evaluated the effect of retinoic acid (RA) on GT1b-treated undifferentiated mESCs, which was found to lead to increased neuronal differentiation. Taken together, the results of this study suggest that ganglioside GT1b plays a crucial role in neuronal differentiation of mESCs.
MicroRNAs (miRNAs) function as a key regulator of diverse cellular functions. To find out novel miRNAs that promote the differentiation of mouse embryonic stem cells (mESCs), we compared the miRNAs expression profiles of mESCs under self-renewal vs. differentiation states. We noticed that miR-222 was highly expressed during the differentiation of mESCs. Quantitative RT-PCR analysis revealed that expression of miR-222 was up-regulated during the embryonic bodies formation and retinoic acid -dependent differentiation. When miR-222 was suppressed by antogomiR-222, the differentiation of mESCs was delayed compared to control. Self-renewal marker expression or cell proliferation was not affected but the expression of lineage specific marker was suppressed by the treatment of miR-222 inhibitor during the differentiation of mESCs. Taken together, these results suggest that miR-222 functions to promote the differentiation of mESCs by regulating expression of differentiation related genes.
Sprouty (Spry) genes encode inhibitors of the receptor tyrosine kinase signaling cascade, which plays important roles in stem cells. However, the role of Spry4 in the stemness of embryonic stem cells has not been fully elucidated. Here, we used mouse embryonic stem cells (mESCs) as a model system to investigate the role of Spry4 in the stem cells. Suppression of Spry4 expression results in the decreases of cell proliferation, EB formation and stemness marker expression, suggesting that Spry4 activity is associated with stemness of mESCs. Teratoma assay showed that the cartilage maturation was facilitated in Spry4 knocked down mESCs. Our results suggest that Spry4 is an important regulator of the stemness and differentiation of mESCs.
Matrix metalloproteinases (MMPs) have been known to affect to cell migration, proliferation, morphogenesis and apoptosis by degrading the extracellular matrix. In the previous studies, undifferentiated mouse embryonic stem cells (ESCs) were successfully proliferated inside the extracellular matrix (ECM) analog-conjugated three-dimensional (3D) poly ethylene glycol (PEG)-based hydrogel. However, there is no report about MMP secretion in ESCs, which makes it difficult to understand and explain how ESCs enlarge space and proliferate inside 3D PEG-based hydrogel constructed by crosslinkers containing MMP-specific cleavage peptide sequence. Therefore, we investigated what types of MMPs are released from undifferentiated ESCs and how extracellular signals derived from various niche conditions affect MMP expression of ESCs at the transcriptional level. Results showed that undifferentiated ESCs expressed specifically MMP2 and MMP3 mRNAs. Transcriptional up-regulation of MMP2 was caused by the 3D scaffold, and activation of integrin inside the 3D scaffold upregulated MMP2 mRNAs synergistically. Moreover, mouse embryonic fibroblasts (MEFs) on 2D matrix and 3D scaffold induced upregulation of MMP3 mRNAs, and activation of integrins through conjugation of extracellular matrix (ECM) analogs with 3D scaffold upregulated MMP3 mRNAs synergistically. These results suggest that successful proliferation of ESCs inside the 3D PEG-based hydrogel may be caused by increase of MMP2 and MMP3 expression resulting from 3D scaffold itself as well as activation of integrins inside the 3D PEG-based scaffold.
Park, Geon Tae;Seo, You-Mi;Lee, Su-Yeon;Lee, Kyung-Ah
Clinical and Experimental Reproductive Medicine
/
v.39
no.2
/
pp.87-93
/
2012
Objective: Lin28 has been known to control the proliferation and pluripotency of embryonic stem cells. The purpose of this study was to determine the downstream effectors of Lin28 in mouse embryonic stem cells (mESCs) by RNA interference and microarray analysis. Methods: The control siRNA and Lin28 siRNA (Dharmacon) were transfected into mESCs. Total RNA was prepared from each type of transfected mESC and subjected to reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis to confirm the downregulation of Lin28. The RNAs were labeled and hybridized with an Affymetrix Gene-Chip Mouse Genome 430 2.0 array. The data analysis was accomplished by GenPlex 3.0 software. The expression levels of selected genes were confirmed by quantitative real-time RT-PCR. Results: According to the statistical analysis of the cDNA microarray, a total of 500 genes were altered in Lin28-downregulated mESCs (up-regulated, 384; down-regulated, 116). After differentially expressed gene filtering, 31 genes were selected as candidate genes regulated by Lin28 downregulation. Among them, neuropeptide Y5 receptor and oocyte-specific homeobox 5 genes were significantly upregulated in Lin28-downregulated mESCs. We also showed that the families of neuropeptide Y receptor (Npyr) and oocyte-specific homeobox (Obox) genes were upregulated by downregulation of Lin28. Conclusion: Based on the results of this study, we suggest that Lin28 controls the characteristics of mESCs through the regulation of effectors such as the Npyr and Obox families.
So, Seongjun;Karagozlu, Mustafa Zafer;Lee, Yeonmi;Kang, Eunju
Journal of Animal Reproduction and Biotechnology
/
v.35
no.1
/
pp.21-27
/
2020
Somatic cell nuclear transfer derived embryonic stem cells (NT-ESCs) have significant advantages in various fields such as genetics, embryology, stem cell science, and regenerative medicine. However, the poor establishment of NT-ESCs hinders various research. Here, we applied fasudil, a Rho-associated kinase (ROCK) inhibitor, to develop somatic cell nuclear transfer (SCNT) embryos and establish NT-ESCs. In the study, MII oocytes were isolated from female B6D2F1 mice and performed SCNT with mouse embryonic fibroblasts (MEFs). The reconstructed NT-oocytes were activated artificially, and cultured to blastocysts in KSOM supplemented with 10 μM fasudil. Further, the blastocysts were seeded on inactivated MEFs in embryonic stem cell medium supplemented with 10 μM fasudil. A total of 26% of embryos formed into blastocysts in the fasudil treated group, while this ratio was 44% in the fasudil free control group. On the other hand, 30% of blastocysts were established NT-ESCs after exposure of fasudil, which was significantly higher than the control group (10%). The results suggest that fasudil reduced blastocyst development after SCNT due to inhibition of 2 cell cleavage while improved the establishment of NT-ESCs through the anti-apoptotic pathway.
In order to provide the basis for developing practical mouse embryonic stem cells (mESCs) culture method, how the endogenous level of self-renewal-stimulating factor genes was altered in the mESCs by different extracellular signaling was investigated in this study. For different extracellular signaling, mESCs were cultured in 2 dimension (D), 3D and integrin-stimulating 3D culture system in the presence or absence of leukemia inhibitory factor (LIF) and transcriptional level of $Lif$, $Bmp4$ and $Wnt3a$ was evaluated in the mESCs cultured in each system. The expression of three genes was significantly increased in 3D system relative to 2D system under LIF-containing condition, while only $Wnt3a$ expression was increased by 3D culture under LIF-free condition. Stimulation of integrin signaling in mESCs within 3D system with exogenous LIF significantly up-regulated transcriptional level of $Bmp4$, but did not induce transcriptional regulation of $Lif$ and $Wnt3a$. In the absence of LIF inside 3D system, the expression of $Lif$ and $Bmp4$ was significantly increased by integrin signaling, while it significantly decreased $Wnt3a$ expression. Finally, the signal from exogenous LIF significantly caused increased expression of $Lif$ in 2D system, decreased expression of $Bmp4$ in both 2D and 3D system, and decreased expression of $Wnt3a$ in integrin-stimulating 3D system. From these results, we identified that endogenous expression level of self-renewal-stimulating factor genes in mESCs could be effectively regulated through artificial and proper manipulation of extracellular signaling. Moreover, synthetic 3D niche stimulating endogenous secretion of self-renewal-stimulating factors will be able to help develop growth factor-free maintenance system of mESCs.
Lee, Gab Sang;Kim, Byung Soo;Sheih, Jae-hung;Moore, Malcolm AS
Molecules and Cells
/
v.25
no.4
/
pp.487-493
/
2008
HoxB4 has been shown to enhance hematopoietic engraftment by hematopoietic stem cells (HSC) from differentiating mouse embryonic stem cell (mESC) cultures. Here we examined the effect of ectopic expression of HoxB4 in differentiated human embryonic stem cells (hESCs). Stable HoxB4-expressing hESCs were established by lentiviral transduction, and the forced expression of HoxB4 did not affect stem cell features. HoxB4-expressing hESC-derived CD34+ cells generated higher numbers of erythroid and blast-like colonies than controls. The number of CD34+ cells increased but CD45+ and KDR+ cell numbers were not significantly affected. When the hESC derived CD34+ cells were transplanted into $NOD/SCID{\beta}2m-/-$ mice, the ectopic expression of HoxB4 did not alter their repopulating capacity. Our findings show that overexpression of HoxB4 in differentiating hESCs increases hematopoietic colony formation and hematopoietic cell formation in vitro, but does not affect in vivo repopulation in adult mice hosts.
The developing embryo naturally experiences relatively low oxygen conditions in vivo. Under in vitro hypoxia, mouse embryonic stem cells (mESCs) lose their self-renewal activity and display an early differentiated morphology mediated by the hypoxia-inducible factor-$1{\alpha}$ (HIF-$1{\alpha}$). Previously, we demonstrated that histone deacetylase (HDAC) is activated by hypoxia and increases the protein stability and transcriptional activity of HIF-$1{\alpha}$ in many human cancer cells. Furthermore HDAC1 and 3 mediate the differentiation of mECSs and hematopoietic stem cells. However, the role of HDACs and their inhibitors in hypoxia-induced early differentiation of mESCs remains largely unknown. Here, we examined the effects of several histone deacetylase inhibitors (HDACIs) on the self-renewal properties of mESCs under hypoxia. Inhibition of HDAC under hypoxia effectively decreased the HIF-$1{\alpha}$ protein levels and substantially improved the expression of the LIF-specific receptor (LIFR) and phosphorylated-STAT3 in mESCs. In particular, valproic acid (VPA), a pan HDACI, showed dramatic changes in HIF-$1{\alpha}$ protein levels and LIFR protein expression levels compared to other HDACIs, including sodium butyrate (SB), trichostatin A (TSA), and apicidin (AP). Importantly, our RT-PCR data and alkaline phosphatase assays indicate that VPA helps to maintain the self-renewal activity of mESCs under hypoxia. Taken together, these results suggest that VPA may block the early differentiation of mESCs under hypoxia via the destabilization of HIF-$1{\alpha}$.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.