• Title/Summary/Keyword: Plasma membrane

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다양한 ECM 조건하에서의 세포막 미세영역 부위 국소접착인산화효소 활성의 단일세포 이미징 기반 분석 (Single-Cell-Imaging-Based Analysis of Focal Adhesion Kinase Activity in Plasma Membrane Microdomains Under a Diverse Composition of Extracellular Matrix Proteins)

  • 최규호;장윤관;서정수;김헌수;안상현;한기석;김은혜;김태진
    • 생명과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.148-154
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    • 2022
  • 국소접착인산화효소(FAK)는 국소접착부에서 세포부착, 세포이동, 세포역학적 신호전달 등에 관여한다고 알려져 있다. 그러나 세포 외 기질(ECM)과 상호작용하는 인테그린 막단백질과 함께 위치하는 세포막 미세영역(membrane microdomain)의 종류와 ECM 구성에 따른 FAK 활성은 여전히 불분명하다. 형광 공명 에너지 전달(FRET)을 기반으로 유전적으로 인코딩 된 바이오센서는 세포 내 FAK 신호를 높은 시공간 해상도로 제공할 수 있다. 본 연구에서는 유리, 제1형 콜라겐, 피브로넥틴, 라미닌의 ECM 조건에서 FRET 기반 막 표적 FAK 바이오센서를 사용하여 지질유동섬(Lipid raft) 및 비-지질유동섬(non-Lipid raft)에서 FAK의 활성을 분석하고 시각화 하였다. 흥미롭게도, 지질유동섬에서 라미닌 조건 하의 FAK 활성은 다른 ECM 조건보다 낮았고, 비-지질유동섬에서 FAK 활성은 다른 ECM 조건보다 낮았다. 동일한 ECM 조건 상의 비교에서는 피브로넥틴 조건일 때 지질유동섬에서 비-지질유동섬 보다 높은 FAK 활성이 관측되었다. 따라서 이번 연구는 FAK 활성도가 ECM 유형 및 세포막 미세영역에 따라 특이적으로 조절되는 것을 시각적, 정량적으로 보여준다.

원형질막 타기팅에 필요한 ApPDE4의 N-말단의 아미노산 서열 분석 및 발현에 의한 형태적 변화 (Identification of N-terminal amino acids of ApPDE4 involved in targeting to plasma membrane and cellular morphological change by expression of N-terminal peptide)

  • 김건형;전용우;이진아;장덕진
    • 분석과학
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    • 제26권1호
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    • pp.106-112
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    • 2013
  • Phosphodiesterase (PDE)는 세포내의 cAMP를 분해하는 효소로 세포의 신호 전달에 중요한 기능을 수행하는 것으로 알려져 왔다. 각각의 PDE들은 N-말단의 서열을 통해 세포 내 특정 부위로 이동되어 기능을 수행한다. 이전의 연구를 통해 바다달팽이인 군소에서 새롭게 클로닝된 ApPDE4 long-form이 원형질막과 시냅스전 뉴런의 말단에 발현됨을 확인하였다. 그러나, 현재까지 이러한 세포내 작용부위로의 이동, 즉 타겟팅(targeting)에 필요한 최소부위가 어디인지, 이러한 타겟팅이 세포에 미치는 영향은 무엇인지는 보고되지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 이를 알아보기 위해 첫째, 원형질막으로 타겟팅에 필요한 최소부위를 알아 보고자 하였다. 이를 위해 다양한 결실돌연변이체를 제작하고, 이들의 이동과 분포를 확인한 결과, N-말단 13개의 아미노산만으로도 원형질막으로 타기팅에 충분하다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, ApPDE4 N-말단의 20개 아미노산을 mRFP에 융합해서 만든 ApPDE4(N20)-mRFP를 HEK293T 세포에 과발현시킨 결과, 기포(bleb)가 생성되는 세포의 비정상적인 형태 변화가 관찰 되었다. 이러한 형태적 변화는 ApPDE4가 원형질막으로 타겟팅되는 것과 관련이 있었다. 대표적인 인지질의 하나인 PI4,$5P_2$에 선택적으로 결합함으로써 원형질막으로 타겟팅되는 단백질인 mRFP-$PLC{\delta}1$(PH)의 과발현도 ApPDE4(N20)-mRFP와 비슷한 세포의 형태적 변화가 유도됨을 확인할 수 있었다. ApPDE4의 N-말단은 PI4,$5P_2$와 같은 인지질과의 결합으로 원형질막으로 타겟팅될 수 있고, 형태적 변화를 유도하는 가능성을 제시한다.

국소마취제가 Synaptosomal Plasma Membrane Vesicles의 유동성에 미치는 영향 (Effects of Local Anesthetics on the Fluidity of Synaptosomal Plasma Membrane Vesicles Isolated from Bovine Brain)

  • 윤일;한석규;백승완;김남홍;강정숙;정준기;이은주
    • 대한약리학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.43-52
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    • 1988
  • 국소마취제의 약리학적 작용기전을 탐구키 위하여 소의 신선한 대뇌피질로부터 synaptosomal plasma membrane vesicles(SPMV)를 분리한 후 그 소수성 중심부의 microviscosity에 미치는 국소마취제의 영향을 pyrene 형광 probe법으로 측정한 결과 lidocaine HCI과 procaine HCI이 microviscosity를 낮춘다는 것을 알았고 그 정도는 procaine HCI에 비하여 tidocaine.HCI이 더욱 컸다. 또 국소마취 제 가 dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) multilamellar liposomes의 상전 이온도를 낮추며 cooperative unit크기를 감소시킨다는 것도 시차 열량분석법으로 알게 되었다. 상전이온도와 cooperative unit 크기의 감소 정도는 dibucaine HCI>tetracaine HCI>lidocaine HCI > procaine HCI의 순이었다.

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최저살충농도의 PHMB로 처리한 각막염 유래 가시아메바 세포 미세구조 변화의 투과전자현미경적 관찰 (Ultrastnlctural changes of Acanthamoeba cyst of clinical isolates after treatment with minimal cysticidal concentration of polyhexamethylene biguanide)

  • 공현희;정동일
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제36권1호
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    • pp.7-14
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    • 1998
  • 최근 가시아메바 각막염의 치료제로 새롭게 주목을 받고 있는 polyhexamethylene biguanide (PHMB)의 가시아메바에 대한 작용 기전을 알기 위해 각막염 유래 가시아메바 4 분리주에 대한 PHMB의 최저 살충 농도 (minimal cysticidal concentration; MCC)를 결정하고, 이 MCC의 PHMB로 처리한 포낭의 형태학적 변화를 투과전자현미경으로 관찰하였다. PHMB의 8시간과 48시간에 대한 MCC를 결정하였는데, 8시간 MCC는 KA/E1 $14.32{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$. KA/E2 $22.45{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$, KA/E3 $21.54{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$, 및 KA/E4 $23.59{\;} {\mu\textrm{g}}/ml$였다. 48시간 MCC는 KA/El $3.97{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$, KA/E2 $7.49{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$, KA/E3 $6.40{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$ 및 KA/E4 $4.92{\mu\textrm{g}}/ml$로 나타났다. PHMB를 처리한 포낭에서는 포낭 내 amoeb고가 심하게 수축되고 이로 인해 포낭 내벽과 분리되는 형태학적 변화가 관찰되었다. 세포막 아래의 subplasmalemmal lipid droplet의 모양이 불규칙해졌다 심한 경우 세포질이 응집되고. 미토콘드리아의 cristae도 크게 감소하는 등 세포 내 소기관들도 모양이 심하게 변하였다. 포낭 내외벽은 그 형태가 비교적 잘 유지되었다. 이상의 변화들로 볼 때. PHMB는 세포막에 주로 작용하며, 세포 내 소기관들의 막에도 영향을 미치는 것을 알 수 있었다 가시아메바의 세포막의 lipidcomposition은 아직 잘 알려져 있지 않지만 PHMB에 의한 가시아메바 포낭에 대한 살충 효과는 environmental biocide로서 Escherichia col거 세포벽에 있는 acidic prlospholipids에 작용하여 살균 효과를 나타내는 것과 유사한 기전으로 일어날 것으로 사료된다.

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유전적으로 암호화된 FRET 바이오센서를 통한 세포막 하위 도메인의 Src 활성 비교 분석 (Comparative Analysis of Src Activity in Plasma Membrane Subdomains via Genetically Encoded FRET Biosensors)

  • 최규호;장윤관;서정수;김헌수;안상현;김태진
    • 생명과학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.191-198
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    • 2023
  • 세포막의 국소 접착부 복합체에 있는 한 구성원으로써 Src은 비수용체 타이로신 인산화효소 중 하나로 세포부착과 세포 이동성을 조절한다. 그러나 extracellular matrix (ECM)의 구성에 따라 세포막 미세영역에서 어떻게 Src 활성이 조절되는지는 여전히 잘 알려져 있지 않다. 본 연구는 유전적으로 암호화된 FRET 기반 세포막 하위 도메인 표적 Src 바이오센서를 이용해서 3개의 각기 다른 대표적 ECM 단백질인 제1형 콜라겐, 피브로넥틴, 라미닌에 따른 Src의 활성도를 비교 및 조사하였다. FRET 기반 바이오센서는 살아있는 세포에서 단백질의 활성을 시공간적 고해상력을 토대로 실시간으로 분석할 수 있게 해준다. 결과적으로 모든 ECM 조건에서 지질유동섬(Lipid raft)에서 높은 Src 활성을 보였고 ECM 조건에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 반면에 비-지질유동섬(non-Lipid raft)에선 낮은 Src 활성을 보였다. 게다가 같은 ECM 조건일 때 지질유동섬에서 비-지질유동섬보다 높은 Src 활성을 보였다. 따라서 본 연구는 Src 활성이 지질유동섬과 비-지질유동섬에 따라 다르게 조절된다는 것을 보여주었다.

Effect of Sheep and Chicken Antibodies to Rat Adipocytes Plasma Membranes on Rat Carcass Fat

  • Wang, Jundong;Zhang, Jianfeng;Li, Junping;Hao, Junhu;Wang, Shaolin;Zhang, Jianhai
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권8호
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    • pp.1177-1182
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    • 2004
  • Polyclonal anti-sera were collected from sheep and chicken immunized with adipocytes plasma membranes. Thirty two male wistar rats, weighing 185-215 grams, were divided randomly into 4 groups (trial 1: control group and treat group, trial 2: control group and treat group), with 8 rats in each group. The experiment lasted for 7 weeks. Trial one: The control group received four consecutive daily intraperitoneal injections of 1ml of sheep normal sera. The same 4 day daily dose of group sheep anti-rats sera adipocyte plasma membrane anti-sera was administered to the treat group. The results showed that the treatment for treat group increased body weight by 6.35% (p<0.05) and food intake by 6.85%, and improved food conversion efficiency (Food intake/gain) by 45.00% (p<0.05). Periernal, epididymal and omental adipose deposit weights were decreased by 23.92% (p<0.05), 34.45% (p<0.05) and 0.98% respectively, while total fat content decreased by 20.92%. Trial two: The control group received four consecutive daily intraperitoneal injections of 1 ml of chicken normal sera, the results of injections of chicken anti-rats sera adipocyte plasma membrane antis-era administered to the treat group indicated that chicken anti-rats adipocyte plasma membranes immunization had an disadvantageous effect on the growth of the wistar rats by the end of 7th wk, compared with the control group. The immunized group decreased in total weight by 40 gram (p<0.05) an averagely and in food intake noticeably (p<0.01). The deposition of fat and the rates of TG and FFA in serum had no statistical significance.

달맞이꽃 종자유의 섭취가 흰쥐의 혈장 콜레스테롤과 적혈구막 및 대동맥의 지방산조성에 미치는 영향 (Effects of Evening Primrose Oil on Plasma Cholesterol and Fatty Acid Compositions of Erythrocyte Membrane and Aorta in Rats)

  • 최임순
    • 한국식품과학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.884-889
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    • 1989
  • 이유한 수컷 흰쥐를 혈장 콜레스테롤의 수준에 따라 미리 4군으로 분류한 다음 옥수수배아유, 돈지 및 달맞이꽃 종자유를 15% 함유하고 콜레스테롤이 0.5%씩 첨가된 실험식이로 사육하였다. 콜레스테롤을 첨가하지 않은 대조군의 식이유지 급원으로는 옥수수배아유를 사용하였다. 4주간의 사육실험 후 혈장 콜레스테롤과 적혈구막 및 대동맥의 지방산조성을 비교 분석하였다. 그 결과 달맞이꽃 종자유를 급여한 흰쥐는 다른 실험군에 비하여 혈장 콜레스테롤이 낮은 수준을 나타내었으며 옥수수배아유 섭취군에서 식이 콜레스테롤의 첨가 유무가 혈장 콜레스테롤의 수준에 큰 영향을 미치지는 못하였다. 그리고 상기 조직에서 달맞이꽃 종유의 섭취군에서 GLA의 대사산물인 DGLA와 AA의 함량이 증가하였다.

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헬륨 마이크로파 플라즈마 토치의 개발과 특성에 관한 연구 (Development and Characterization of Helium Microwave Plasma Torch)

  • 조경현;박용남
    • 대한화학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.573-580
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    • 2000
  • MPT는 최근에 개발된 마이크로파 플라즈마로서 수용매에 강하다. 여러 가지의 변형된 형태의 MPT를 개발하여 구조에 따른 플라즈마의 방전되는 형태를 조사한 결과 이중관 토치는 플라즈마 기체를 적게 소모하며 쉽게 플라즈마가 형성되었으나 토치의 끝이 높은 온도에 견디지 못하고 쉽게 상했다. ICP토치와 같은 형태의 삼중관 토치에 석영관을 중심관으로 사용할 때 가장 안정되고 대칭적인 플라즈마를 형성할 수 있었다. 바탕선을 조사해 본 결과 He MPT는 대기 중으로 돌출되어 대기와 많이 혼합되고 질소에 의해 quenching되는 것으로 보여진다. Membrane desolvator를 탈용매화 장치로 사용하여 헬륨 MPT의 감도를 조사해 본 결과 아르곤 MPT와 비교할 때 대부분의 원소에 대해 검출한계가 10배 이상 높았다. 그러나 여기 에너지가 높은 원소는 비교적 효율적으로 검출할 수 있었다. 헬륨 마이크로파 플라즈마는 적은 양의 플라즈마 기체만 필요하여(약 1.6 L/min) 경제적이며 매우 안정된 형태를 보여주었다. 플라즈마의 분광특성을 조사한 결과 들뜸온도 4950K, 전자밀도 $3.28{\times}10^{14}cm^{-3}$로 측정되었다.

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혈소판 농축혈장이 임플랜트 주위 골결손부 재생에 미치는 영향 (The Effects of Platelet-Rich Plasma on Regeneration around Dental Implant Defects)

  • 홍기석;임성빈;정진형;이종헌
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제33권4호
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    • pp.673-691
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    • 2003
  • The current interest in periodontal tissue regeneration has lead to research in bone graft, root surface treatments, guided-tissue regeneration, and the administration of growth factors as possible means of regenerating lost periodontal tissue. Several studies have shown that a strong correlation between platelet-rich plasma and the stimulation of remodeling and remineralization of grafted bone exists, resulting in a possible increase of 15-30% in the density of bone trabeculae. The purpose of this study was to study the histopathological correlation between the use of platelet-rich plasma and a bone xenograft used in conjunction with a non-resorbable guided-tissue membrane, e-PTFE, compared to a control group with regards to bone regeneration at the implant fixture site. Implant fixtures were inserted and graft materials placed into the left femur of in the experimental group, while the control group received only implant fixtures. In the first experimental group, platelet-rich plasma and BBP xenograft were placed at the implant fixture site, and the second experimental group had platelet-rich plasma, BBP xenograft, and the e-PTFE membrane placed at the fixture site. The degree of bone regeneration adjacent to the implant fixture was observed and compared histopathologically at 2 , 4, and 8 weeks after implant fixture insertion. The results of the experiment are as follows: 1. The rate of osseointegration to the fixture threads was found to be greater in the first experimental group compared to the control group. 2. The histopathological findings of the second experimental group showed rapid resorption of BBP with subsequent new bone formation replacing the resorbed BBP. 3. The second experimental group showed new bone formation in the area adjacent to the fixture threads beginning two weeks after fixture implantation, with continued bone remodeling in the areas mesial and distal to the fixture. 4. Significant new bone formation and bone remodeling was observed in both experimental groups near the implant fixture sites. 5. The rate of osseointegration at the fixture threads was greater in the second experimental group compared to the first group, and the formation of new bone and trabeculae around the fixture site occurred after the fourth week in the second experimental group. The results of the experiment suggest that a greater degree of new bone formation and osseointegration can occur at the implant fixture site by utilizing platelet-rich plasma and bone xenografts, and that these effects can be accelerated and enhanced by concurrent use of a non-resorbable guided tissue membrane.

Light Effects on the Membrane Potential in Oat Cells

  • Kim, Kwan-Bae;Park, Moon-Hwan;Chae, Quae
    • BMB Reports
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    • 제28권5호
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    • pp.382-386
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    • 1995
  • One of the reaction pathways in light-invoked signal transduction can be initiated through ion fluxes across the plasma membrane in higher plants. We isolated protoplasts from oat coleoptile and examined the effects of light on the membrane potential using a membrane potential-sensitive fluorescent probe (bisoxonol). Both red and far-red light initially induced a hyperpolarization in oat cells. Red light-induced hyperpolarization was effectively dissipated by 100 mM $K^+$, but the hyperpolarization induced by far-red light was not depolarized by any of the cations ($K^+$, $Ca^{2+}$, $Li^+$, $Na^+$) tested. The depolarization induced by red light and $K^+$ was inhibited by 200 mM TEA, which is a $K^+$ channel blocker. These results suggest that $K^+$ influx through the inward $K^+$ channel may be a depolarization path in the phytochrome-mediated signal transduction.

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