• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1179-1191
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• 2019

암세포는 epithelial mesenchymal transition (EMT)를 통해 tumor invasion과 metastasis가 일어나며, 또한 정상세포와 다른 oncogenic metabolic phenotypes 획득 즉, glycolytic switch 등이 암 발생과 진행에 깊이 연관되어 있음이 잘 알려져 있다. High-mobility group box 1 (HMGB1)은 chromatin-associated nuclear protein으로 알려져 있으나, dying cells 또는 immune cells로부터 방출되기도 한다. 방출된 HMGB1은 damage-associated molecular pattern (DAMP)로서 작용하여 EMT 및 invasion, metastasis를 유도함으로서 tumor progression에 기여한다고 알려졌다. 본 연구에서 HMGB1에 의해 EMT와 glycolytic switch 유도되며, 이 과정은 Snail 의존적임을 확인하였다. 또한 HMGB1/Snail cascade는 COX subunits인 COXVIIa와 COXVIIc의 발현 억제를 통해 mitochondrial repression과 cytochrome c oxidase (COX) inhibition을 유도하였다. HMGB1은 Snail를 통해 glycolytic switch의 주요 효소인 hexokinase 2 (HK2), phosphofructokinase-2/fructose-2,6-bisphosphatase 2 (PFKFB2), phosphoglycerate mutase 1 (PGAM1)의 발현을 증가시켰다. 이들 효소는 glycolytic switch에 중요하게 관여하는 것으로 알려져 있다. 이들 해당과정의 효소들을 knockdown한 결과 HMGB1에 의한 EMT를 억제함으로써 glycolysis와 HMGB1-induced EMT가 밀접하게 연관되어 있을 제시하였다. 이상의 연구 결과들은 HMGB1/Snail cascade가 EMT 및 glycolytic switch, mitochondrial repression에 중요하게 작용할 것임을 시사한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권1호
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• pp.25-33
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• 2015

배 검은별무늬병 고도저항성 '93-3-98'과 고도감수성 '스위트스킨'간의 suppression subtractive hybridization 분석을 통해 '93-3-98'에서 특이적으로 발현되는 pathogenesis-related 10 (PR-10) 유전자를 분리하여 PyrcpPR-10으로 명명하고 기관 및 품종별 발현양상을 분석하였다. 단편염기서열의 rapid amplification of cDNA ends PCR을 통해 PyrcpPR-10 유전자는 전체길이가 743bp이고, 480bp의 ORF와 159개의 아미노산을 가지는 것으로 확인되었다. PyrcpPR-10 유전자의 염기서열은 '황실리'(저항성), '감천배'(중도저항성), '원황'(중도감수성), '신고', '스위트스킨'(고도감수성)은 동일하였으나 'Bartlett'(고도저항성)은 일부 염기서열의 차이를 보였다. BLAST X를 통한 다른 식물 종의 PR-10 아미노산과 비교에서 64 ~ 98%의 상동성을 보였고 공통적으로 GXGGXG motif를 가지고 있었다. 기관 및 조직별 PyrcpPR-10 유전자의 발현량은 꽃잎이 가장 높았으며 다음으로 잎, 꽃대, 눈, 수피 순이었다. 저항성과 감수성 품종에 따른 PyrcpPR-10 유전자의 발현양상은 모든 품종에서 접종 24시간 후 급격히 증가였으며, 특히 'Bartlett', '93-3-98', '황실리'에서 높게 발현되었고 '감천배', '원황'의 경우 저항성 품종에 비해 상대적으로 낮았으며, 고도 감수성 '신고', '스위트스킨'은 발현이 가장 낮았다. 배에서 분리한 PyrcpPR-10 유전자는 검은별무늬병 저항성에 직접 연관되는 것으로 추정된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권5호
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• pp.485-496
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• 2002

연구배경 : Nuclear factor ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$)는 면역기능, 급성기 반응, 세포주기 조절 등 다양한 세포활동을 조절하는 전사인자로서 외부 자극에 의해 세포질에 존재하던 NF-${\kappa}B$가 핵 속으로 이동되어 여러 유전자의 ${\kappa}B$ element에 결합하여 그 유전자의 전사를 가져온다. 최근 들어 암의 발생과 증식 및 전이에 있어 NF-${\kappa}B$의 역할이 주목받고 있다. 즉, 여러 종류의 암세포에서 NF-${\kappa}B$의 과발현 및 지속적인 활성화가 알려져 NF-${\kappa}B$와 암의 발생 및 증식과의 관련성이 제시되고 있고, NF-${\kappa}B$의 항 아포프토시스 기능은 암세포의 생존에서 중요한 역할을 하는 것으로 이해되고 있다. 또한 ICAM-l, VCAM-l 등 세포 부착물질의 발현에 영향을 끼쳐 암 전이와의 관련성도 제시되고 있다. 폐암에서 NF-${\kappa}B$의 역할에 관한 연구는 많지 않은 상태로 폐암 조직 및 폐암 세포주에서 p50과 c-Rel의 과발현이 보고된 바 있다. 그러나 NF-${\kappa}B$의 과발현이 NF-${\kappa}B$의 활성화를 의미하는 것은 아니며 현재까지 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성화 유무에 관한 연구는 없는 실정이다. 방 법 : 본 연구에서는 정상 기관지 세포주와 폐암 세포주에서 기저 상태와 외부 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화를 비교하여 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성도를 평가하였다. 정상 기관지 상피세포로는 BEAS-2B 세포주를 사용하였고 폐암 세포주로는 A549, NCI-H358, NCI-H441, NCI-H522, NCI-H2009, NCI-H460, NCI-H1229, NCI-H1703, NCI-H157, NCI-H187, NCI-H417, NCI-H526 등 12종을 실험에 사용하였다. NF-${\kappa}B$의 활성화는 p65와 p50의 핵내 발현과 electrophoretic mobility shift assay (EMSA)를 이용한 NF-${\kappa}B$ DNA binding activity로 평가하였다. 결 과 : NCI-H358과 NCI-H460 세포를 제외한 모든 폐암 세포주와 BEAS-2B 세포의 기저상태에서 핵 단백질내에 p65와 p50의 발현이 관찰되었다. TNF-$\alpha$로 자극하고 30분이 경과한 후에는 핵 내 p65와 p50의 발현이 증가하였다. NCI-H358과 NCI-H460 세포에서는 기저 상태와 TNF-${\alpha}$ 자극 시 핵 단백질 내의 p65의 발현이 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극했을 때에도 p65의 발현은 증가하지 않았다. 그러나 이 두 세포주에서는 TNF-${\alpha}$로 자극 시 p50보다 분자량이 작은 두 종의 단백질의 발현이 증가되어 p50의 변형된 형태로 생각되었다. 기저 상태에서의 NF-${\kappa}B$의 DNA 결합능은 실험에 사용한 모든 세포주에서 거의 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극 시 유의하게 증가하였다. TNF-${\alpha}$ 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex는 NCI-H358 과 NCI-H460을 제외한 모든 세포주에서는 p50/p65 heterodimer로 확인되었고 NCI-H358과 NCI-H460에서는 변형된 p50/p50 homodimer가 활성화되었다. 결 론 : 이상의 결과로 일부 폐암 세포주에서 외부 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex의 구성에 차이를 보였지만 전체적으로는 정상 기관지 세포주와 비교해 폐암 세포해서 NF-${\kappa}B$ 활성화에 있어 큰 차이가 없었다.

• 생명과학회지
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• 제22권2호
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• pp.177-183
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• 2012

Ralstonia solanacearum (Rs)에 의해 유발되는 풋마름병은 감자 재배 시 발병하는 주요 병 중의 하나이다. 감자에서 풋마름병 저항성관련 유전자를 찾기 위해 기존에 기능이 알려진 다른 가지과 작물의 기능 유사 유전체를 이용하여 StACRE (HM749652) 유전자를 분리하고 염기서열을 분석하였다. 분리한 StACRE의 발현양상을 분석하기 위해 병 저항성 유도 신호전달 물질인 SA와 풋마름병원균 Rs (KACC10722)를 처리한 감자에서 RNA를 추출하여 RT-PCR을 실시한 결과 이 유전자는 SA 처리에 의해 3시간 후부터, Rs에 의해서는 12시간 후부터 발현이 현저하게 증가하였다. 따라서, 감자에서 이 유전자의 생물학적인 기능을 분석하기 위해 Gateway System을 이용하여 과발현용 vector를 만든 후 과발현 형질전환 감자를 제작하고 풋마름병균인 Rs를 접종하여 병 저항성 기능을 검정 한 결과 대조구인 수미 감자에 비해 병 저항성이 증대하였다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제29권3호
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• pp.181-186
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• 2005

본 연구에서는 배양 체계(혈청 첨가 TCM199, TALP, CRlaa 및 혈청 미첨가; IVMD101, IVF100, IVMD101)가 체외수정 또는 미세주입된 수정란의 체외 발달에 미치는 효과를 검토하였다. 또한 미세주입에 사용하는 GFP유전자의 양 및 미세주입 수정란에서 형광발현 양상을 검토하였다. 체외수정된 수정란의 $\geq$ 2세포기, 8세포기 및 배반포 도달율이 미세주입 수정란에 비하여 유의하게 높았다. 혈청 미첨가 배지에서의 8세포기 발달율이 수정란의 종류에 관계없이 유의하게 높았으나(p<0.05; $ 3.3\%\;vs.\;15.5\%$ 및 $21.4\%\;vs.\;39.4\%$, respectively), 배반포 도달율은 유사한 경향이었다($2.7\%\;vs.\;2.3\%$ 및 $23.0\%\;vs.\;23.6\%$, respectively). 한편, 2ng/uL 유전자를 미세주입한 수정란의 $\geq$ 2세포기, 8세포기 및 배반포 도달율이 4 및 8ng/uL의 것에 비하여 높은 경향이었다. 미세주입 수정란의 형광발현율은 1세포기가2및 8세포기에 비하여 유의하게 높았으나(p<0.05), 4세포기 및 배반포 단계와는 차이가 없었다.

• 미생물학회지
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• 제53권4호
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• pp.257-264
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• 2017

Pseudomonas veronii MS1과 P. migulae MS2는 여러 가지의 구리-내성 및 식물 생장 촉진 방법을 갖고 있으며 또한 스트레스 에틸렌의 전구체인 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC)의 ACC deaminase에 의한 가수분해를 통해 식물에서 비생물적 스트레스를 완화시킬 수 있다. 구리 농도 700 mg/kg 토양에서의 4주간 소규모 토마토 재배 실험에서 MS1과 MS2 접종은 비접종 대조군에 비해 토마토 식물의 지상부와 뿌리 길이 및 습윤중량과 건조중량을 모두 유의성 있게 증가시켰다. 접종 토마토 식물은 비생물적 스트레스로부터 식물을 보호할 수 있는 proline및 산화 스트레스 지표인 malondialdehyde도 비접종 대조군보다 적게 함유하였다. 에틸렌 생합성에 관여하는 ACC synthase 유전자, ACS4와 ACS6 그리고 ACC oxidase 유전자, ACO1와 ACO4는 구리 스트레스를 받는 토마토에서 강하게 발현된 반면 MS1과 MS2 접종 토마토에서는 유의성 있게 감소했다. 또한 금속 결합 단백질인 metallothionein 암호화 유전자인 MT2도 위의 유전자들과 유사한 발현 양상을 보였다. 이 모든 결과들은 이 근권세균들이 구리 스트레스 하의 토마토 식물에 구리 내성을 부여하여 낮은 수준의 구리 스트레스와 생장 촉진을 허용하는 것을 가리킨다.

• 한국균학회지
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• 제46권2호
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• pp.161-176
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• 2018

진균류 유래의 ${\beta}$-glucan은 pathogen-associated molecular patterns의 일종이기도 하며 면역촉진과 항암작용을 나타냄이 알려져 있지만 세포 내 신호전달에 관해서는 알려진 바가 많지 않다. 대식세포주인 RAW264.7 세포에 불로초에서 추출한 ${\beta}$-glucan을 처리하였을 때 세포막에서는 덱틴-1, toll-like receptor 2, 4, 6의 발현이 증가되었으며, 세포 내에서는 macrophage inflammatory protein (MIP)-1a, MIP-$1{\beta}$, MIP-$1{\gamma}$, IL-$1{\beta}$ 그리고 tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$의 발현이 증가되었다. 또한 대식세포주에 불로초의 ${\beta}$-glucan과 PI3K 또는 MEK1/MEK2 억제제를 각각 처리하였을 때에 세포 내의 MIP-1a, MIP-$1{\beta}$, MIP-$1{\gamma}$, interleukin-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$의 발현이 감소되었다. 따라서 불로초의 ${\beta}$-glucan은 대식세포에서 MyD88의 경로인 PI3K/Akt를 경유할 뿐만 아니라 MEK 경로를 활성화시킴으로써 다양한 면역조절작용이 가능한 것으로 여겨진다.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.509-518
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• 2016

천문동(Asparagus cochinchinensis)은 북아시아 지역에서 열병, 감기, 신장질환, 유방암, 염증질환, 뇌질환 등의 치료에 오랫동안 사용되어온 약용식물(medicinal plant)이다. 비록, 천문동의 항염증(ani-inflammatory) 효능에 대한 일부 연구들이 수행되었지만, 신경세포에서 항염증작용과 신경성장인자(nerve growth factor, NGF)의 연관성에 대한 연구는 수행된바 없다. 따라서, 본 연구에서는 신경세포에서 신경성장인자의 분비와 작용기전에 대한 천문동 열수추출물(aqueous extract from A. cochinchinensis, AEAC)의 영향을 연구하였다. AEAC로 처리된 B35세포의 배양액에 NGF단백질의 농도는 대조물질(vehicle) 처리군에 비하여 유의적으로 증가하였으며, 특별한 독성은 관찰되지 않았다. 또한, NGF mRNA의 발현도 단백질의 농도변화와 유사한 양상을 나타내었다. 더불어, B35세포로부터 분비된 NGF의 생리활성을 확인하기 위해, AEAC-조정배지(conditioned medium)를 미분화된 PC12세포에 처리한 후 이들 세포의 신경염성 성장(neuritic outgrowth)을 관찰하였다. PC12세포의 수상돌기 길이(dendritic length)는 vehicle처리군에 비하여 AEAC-조정배지처리군에서 유의적으로 증가하였다. 또한, High affinity NGF 수용체의 하위신호전달에 포함된 p-TrkA와 p-ERK의 발현은 AEAC-조정배지처리군에서 높았지만, low affinity NGF 수용체의 하위신호전달에서는 낮은 수준으로 관찰되었다. 이러한 결과는 AEAC가 신경세포에서 NGF발현과 분비의 조절에 기여하기 때문에 신경퇴행성질환(neurodegenerative disease) 치료제로서 우수한 후보물질임을 제시하고 있다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제37권4호
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• pp.329-336
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• 2004

Objectives : Iron (Fe) is an essential element in biological processes; however excessive Fe is harmful to human health. Some air pollutants contain a high level of Fe, and the human lung could therefore be over-exposed to Fe through inhaled air pollutants. This study was performed to investigate the role of metal transporters (divalent metal transporter 1, DMT1, and metal transporter protein 1, MTP1) in the lung under the environments of Fe deficiency in the body and Fe over-exposure in the lung. Methods : Rats were fed Fe deficient (FeD, 2-6 mg Fe/kg) or Fe supplemented (FeS, 120 mg Fe/kg) diet for 4 weeks, followed by a single intratracheal instillation of ferrous sulfate at low (10 mg/kg) or high (20 mg/kg) dose. Fe concentration was analyzed in the serum, lung and liver, and histopathological findings were observed in the lung at 24 hours after Fe administration. The level of DMT1 and MTP1 expression in the lung was analyzed by RT-PCR. Also, the effect of Fe deficiency in the body was evaluated on the level of Fe concentration and metal transporters compared to FeS-diet fed rats at the end of 4-week FeD or FeS diet. Results : The 4-week FeD diet in rats induced an Fe deficiency anemia with decreased serum total Fe, increased unsaturated Fe binding capacity and hypochromic microcytic red blood cells. The concentration of Fe in the lung and liver was lower in the FeD-diet fed rats than in the FeS-diet fed rats. The level of metal transporters mRNA expression was higher in the FeD-diet fed rats than in the FeS-diet. The concentration of Fe in the lung was increased in a dose-dependent pattern after intratracheal instillation of Fe into the rats, while the level of Fe in the serum and liver was not increased in the low-dose Fe administered rats. Therefore, DMT1 and MTP1 mRNA was highly expressed in both FeD-diet and FeS-diet fed rats, after intratracheal instillation of Fe. Conclusions : DMT1 and MTP1 mRNA were more highly expressed in FeD-diet fed rats than in FeS-diet fed rats. The over-exposure of Fe intratracheally induced high expression of metal transporters and increased Fe deposition in the lung in both FeD-diet and FeS-diet fed rats, but did not increase the Fe level of the serum and liver in low-dose Fe administered rats. These results suggest that the role of metal transporters in the lung might be different in a part from the duodenum under the environment of over-exposure to Fe.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권4호
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• pp.643-653
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• 2003

막내골화와 연골내골화 등의 정상적인 골격 성장은 섬유아세포 성장인자 (FGF) 와 이들 수용체들 (FGFR) 에 의한 신호 전달체계에 의해 조절된다. 또한 전사조절인자인 Runx2 ($Cbfa1/Pebp2{\alpha}A/AML3$) 는 골아세포분화 뿐만 아니라 골형성에도 필수적인 유전자로 알려져 있다. FGF signaling이 mouse의 두개관과 하악에서의 연골 형성에 어떤 영향을 미치고 있으며, 이 과정에서 Runx2의 연관성을 알아보고자 in vivo 및 in vitro 실험을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 두개관과 하악을 Alcian blue 염색한 결과 시상두개봉합부 연골은 태생 16일부터, Meckel's 연골은 태생11일부터 형성되기 시작하였다. 이들 연골세포들의 성상을 알아보기위한 in situ hybridization 결과 시상두개봉합부 연골 및 Meckel's 연골 모두에서 type II collagen은 발현되었으나, Type X collagen은 발현되지 않았다. Runx2 mRNA는 시상두개봉합부 연골과 Meckel's 연골 모두에서 발현되지 않았지만, 이들 연골들의 가장자리를 둘러싸고 있는 독특한 발현양상을 나타내었다. 두개봉합부에서의 FGF2 protein의 국소적 적용은 두개봉합부 하방의 연골형성을 억제하였다. 또한 하악의 Meckel's 연골 발생 부위에 FGF2 protein의 국소적 적용 역시 Meckel's 연골의 형성을 억제하였다. FGF2 protein은 시상두개봉합부상의 bead 주위로 Runx2의 발현을 유도하였다. 이 결과들을 종합해볼 때, FGF signaling은 골아세포와 연골아세포가 공존하고 있는 조직에서의 연골 형성을 억제하고 있음을 시사해 주고 있으며, 이 과정에서 FGF signaling은 부분적으로 Runx2 유전자의 발현을 조절하므로써 연골세포의 증식과 분화에 관여할 것으로 사료된다.