• 생명과학회지
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• 제26권1호
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• pp.8-16
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• 2016

적절한 농도의 활성산소종(ROS)은 병원체에 대한 세포의 방어, 신호 전달, 세포 성장 및 유전자 발현을 포함한 다양한 정상 세포 기능을 매개한다. 최근의 연구는 ROS와 ROS를 생성하는 NADPH 산화 효소(Nox)가 성인 쥐 뇌의 뇌실 하 영역(SVZ)에 있는 신경 줄기세포의 자가 복제와 신경 세포 분화에 중요하다는 것을 보여 주었다. 본 연구에서 세포 내 ROS가 갓 태어난 쥐의 뇌에서 적출되어 배양된 SVZ 신경 줄기세포에서 검출된 것으로 나타났다. Nox 유사 유전자들 중 Nox4가 배양된 세포에서 주로 발현되었고, Nox1과 Nox2는 거의 발현되지 않았다. 또한, Nox4 유전자는 신경 세포 분화 동안 최대 10배까지 발현이 크게 증가하였다. Immunocytochemistry결과 Nox4 단백질은 신경 세포 특이적인 tubulin인 Tuj1-양성 신경 세포에서 주로 발견되었다. 이와 맥을 같이 하여, 내인성 ROS는 분화 후 축삭돌기를 가지고 있으며 신경 세포로 보이는 세포에서만 검출되었다. 또한, ROS를 제거하는N-acetyl cysteine에 의해 세포 산화 환원 상태가 교란되었을 때, 신경 세포로의 분화가 크게 감소하였다. 마지막으로, shRNA를 이용하 여 Nox4를 knockdown한 세포에서 신경 세포로의 분화가 감소하였다. 이러한 연구 결과는 Nox4가 갓 태어난 쥐의 SVZ 신경 줄기 세포의 주요한 ROS 생성 효소이고, Nox4에 의한 ROS생성이 신경 세포 분화에 중요하다는 것을 암시한다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제2권2호
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• pp.102-107
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• 2007

산업의 발달과 함께 환경오염에 대한 국민적인 관심도는 날로 증가하고 있다. PCB는 우리 주변에 널리 퍼져 있고 먹이사슬을 통해 체내에도 축적되어 인체의 위해성이 우려되는 대표적인 환경오염물질이다. PCB의 노출은 성장기의 두뇌에서 가장 큰 신경독성을 나타내며 영아 및 유아는 상대적으로 높게 노출되어 위험집단으로 분류된다. 본 연구는 PCB의 신경독성에 구조-활성관계가 미치는 영향을 분석하고 PCB에 의한 독성을 최소화 할 수 있는 방안으로서 해양활성물질의 사용가능성을 이해하고자 하였다. PCB노출에 따른 신경세포의 신호전달 체계변화를 분석하기 위하여 Protein Kinase C (PKC)의 변화를 측정하였다. PKC의 전체적인 활성을 [$^3H$]PDBu로 분석한 결과 ortho-position(PCB-105, -123)을 가지고 있는 PCB가 non-ortho (pCB-77, -81) 구조보다 신경에 미치는 영향은 더 높았다. Westem blot 결과 PKC isofonn 중에는 PKC-beta II 및 epsilon의 경우 ortho-position PCB에서 더 높은 활성을 보였다. 이러한 PKC의 변화는 성장기 신경세포에서 신호전달기작의 변화에 많은 영향을 미치므로 이를 예방하거나 차단 할 수 있는 물질을 발견하고자 다양한 키토산을 처리하였다. 그 결과 1백만 달톤 이상의 고분자 키토산의 경우 PCB에 의한 신호전달 기작 변화를 억제할 수 있음을 보였다. 본 연구는 환경오염 등에 의한 독성예방에 키토산의 활용가능성을 제시하였다.

• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.627-637
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• 2018

운동성 및 주화성은 스피로헤타를 포함한 많은 병원성 세균의 병원인자로 작용한다. 라임병은 스피로헤타인 Borrelia burgdorferi에 의해 발병하며, 검은다리 참진드기에 물린 상처를 통해 사람에게 전염되는 미국 및 유럽 내에서 가장 유행하는 벡터-매개성 질병이다. Borrelia를 포함한 스피로헤타 균들은 다른 일반적인 편모를 가지는 균들과 달리 주변세포질에 그 편모를 가지며, 운동성이 결여된 돌연변이주의 경우 야생주와 같은 병원성을 가지지 못한다고 알려져 있다. 또한 대장균에 비해 더욱 다양한 종류의 주화성 관련 유전자를 지니고 있어, 편모를 통한 이 균의 운동성이 매우 복잡한 메커니즘을 가질 것으로 예상할 수 있다. 최근 초저온 전자현미경 및 새로운 유전자 조작기술의 발달로 인해 베일에 싸여 있던 스피로헤타의 운동성 및 주화성, 특이한 편모의 구조가 밝혀지고 있다. 본 리뷰 논문에서는 이러한 최첨단 기술의 이용으로 현재까지 밝혀진 Borrelia burgdorferi의 새로운 편모 모터 구조를 소개하고, 균의 병원성과 운동성 및 주화성의 상관관계에 대해 설명하고자 한다.

• 대한소아치과학회지
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• 제37권3호
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• pp.308-316
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• 2010

상아모세포는 부착분자들을 이용하여 기질에 부착하는 세포이며, 인테그린과 같은 부착분자들이 일련의 세포와 세포외기질을 인지하는 신호전달분자로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 상아모세포(MDPC-23 세포)와 I형 아교질과의 상호작용과 TGF-${\beta}1$과 TNF-${\alpha}$가 세포부착분자의 발현에 미치는 영향을 알아보기 위해 시행하였다. 본 연구에서 MDPC-23 세포는 농도의존적으로 I형 아교질에 부착했으며, 면역형광염색법에서 MDPC-23 세포가 아교질에 부착할 때, 국소부착점에서 인테그린 ${\alpha}1$, ${\alpha}2$, CD44, FAK 그리고 paxillin의 발현양상을 관찰할 수 있었다. 싸이토카인 TGF-${\beta}1$은 MDPC-23 세포의 아교질에 대한 부착성 및 인테그린 ${\alpha}1$, ${\alpha}2$와 chondroitin sulfate의 발현을 증가시켰으며, RT-PCR의 결과에서는 인테그린 ${\alpha}1$의 mRNA의 양이 TGF-${\beta}1$에 의해서 증가되었음을 확인하였다. 결론적으로 MDPC-23 세포는 아교질에 부착 친화성을 갖고 있으며, 부착 시에 인테그린 ${\alpha}1$, ${\alpha}2$와 CD44 그리고 chondroitin sulfate와 같은 부착분자들이 관여한다. 그리고 TGF-${\beta}1$은 인테그린 ${\alpha}1$, ${\alpha}2$ 그리고 chondroitin sulfate와 같은 부착분자의 발현을 증가시켰다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권7호
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• pp.1037-1047
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• 2017

Objective: Despite an increasing number of investigations into the pathophysiology of necrotic enteritis (NE) disease, etiology of NE-associated diseases, and gene expression profiling of NE-affected tissues, the microRNA (miRNA) profiles of NE-affected poultry have been poorly studied. The aim of this study was to induce NE disease in the genetically disparate Fayoumi chicken lines, and to perform non-coding RNA sequencing in the intestinal mucosal layer. Methods: NE disease was induced in the Fayoumi chicken lines (M5.1 and M15.2), and non-coding RNA sequencing was performed in the intestinal mucosal layer of both NE-affected and uninfected chickens to examine the differential expression of miRNAs. Next, quantitative real-time polymerase chain reaction (real-time qPCR) was performed to further examine four miRNAs that showed the highest fold differences. Finally, bioinformatics analyses were performed to examine the four miRNAs target genes involvement in the signaling pathways, and to examine their interaction. Results: According to non-coding RNA sequencing, total 50 upregulated miRNAs and 26 downregulated miRNAs were detected in the NE-induced M5.1 chickens. While 32 upregulated miRNAs and 11 downregulated miRNAs were detected in the NE-induced M15.2 chickens. Results of real-time qPCR analysis on the four miRNAs (gga-miR-9-5p, gga-miR-20b-5p, ggamiR-196-5p, and gga-let-7d) were mostly correlated with the results of RNAseq. Overall, ggamiR-20b-5p was significantly downregulated in the NE-induced M5.1 chickens and this was associated with the upregulation of its top-ranking target gene, mitogen-activated protein kinase, kinase 2. Further bioinformatics analyses revealed that 45 of the gene targets of gga-miR-20b-5p were involved in signal transduction and immune system-related pathways, and 35 of these targets were predicted to interact with each other. Conclusion: Our study is a novel report of miRNA expression in Fayoumi chickens, and could be very useful in understanding the role of differentially expressed miRNAs in a NE disease model.

• 대한화장품학회지
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• 제41권3호
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• pp.243-252
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• 2015

멜라노사이트에서 생성된 멜라노좀은 수상돌기를 따라 케라티노사이트로 이동한다. 세포막을 통한 정보 전달계에 관여하는 protease activated receptor-2 (PAR-2)는 SLIGKV와 같은 펩타이드에 의해 활성화되어 멜라노좀 전달을 증가하는 역할을 한다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 새로운 PAR-2의 저해제를 찾고 본 저해제가 멜라노좀의 이동과 색소침착을 저해함을 확인하고자 하였다. PAR-2가 활성화되면 G 단백질이 방출되고, 이때 증가하는 세포 내 칼슘 이온 농도가 lobaric acid에 의하여 감소하는 것을 확인하여 lobaric acid가 PAR-2의 길항제로 작용할 수 있음을 발견하였다. 각질형성세포에서 SLIGKV에 의해 증가된 형광 비드 uptake가 lobaric acid에 의해 억제 되는 것을 확인하였고 또한, 분리된 멜라노좀을 이용한 시험에서도 동일한 경향을 나타내었다. 멜라노사이트와 케라티노사이트를 공동 배양하여 멜라노좀의 이동을 공초점 현미경으로 관찰한 결과, lobaric acid에 의해 멜라노좀의 전달이 억제되었다. 인공피부조직에 lobaric acid를 처리하였을 때 색소 침착이 억제됨을 확인하였고, 또한 Fontana-Masson 염색을 통해 멜라닌의 양이 감소함을 확인하였다. 이상의 결과를 통해 lobaric acid가 PAR-2 길항제로 작용함으로써 케라티노사이트로 멜라노좀 전달을 억제하고 이를 통해 피부 색소 침착을 저해함을 확인할 수 있었다.

• 대한수의학회지
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• 제38권1호
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• pp.29-42
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• 1998

$Mg^{2+}$ is one of the most abundant divalent cations in mammalian body(0.2~1.0mM) and the important physiological roles are : first, the cofactor of many enzyme activities, second, the regulator of glycolysis and DNA synthesis, third, the important role of bioenergetics by regulating of phosphorylation, fourth, the influence of cardiac metabolism and function. In this work we have investigated the regulation of the $Mg^{2+}$ induced by ${\alpha}_1-adrenoceptor$ stimulation in perfused guinea pig hearts and isolated myocytes. The $Mg^{2+}$ content of the perfusate or the supernatant was measured by atomic absorbance spectrophotometry. The elimination of $Mg^{2+}$ in the medium increased the force of contraction of right ventricular papillary muscles, and the left ventricular pressure. Phenylephrine also enhanced the force of contraction in the presence of $Mg^{2+}-free$ medium. ${\alpha}_1-Agonists$ such as phenylephrine and methoxamine were found to induce $Mg^{2+}$ efflux in both perfused hearts and myocytes. These effects were blocked by prazosin, an ${\alpha}_1-adrenoceptor$ antagonist. The $Mg^{2+}$ influx could also be induced by phenylephrine and R59022, a diacylglycerol kinase inhibitor. In the presence of protein kinase C(PKC) inhibitors, phenylephrine produced an increase in $Mg^{2+}$ efflux from perfused hearts. Furthermore, $Mg^{2+}$ efflux by phenylephrine was amplified by phorbol 12-myristate 13-acetate(PMA). This enhancement of $Mg^{2+}$ efflux by PMA was blocked by prazosin in perfused hearts. By contrast, the $Mg^{2+}$ influx could be induced by verapamil, nifedipine, ryanodine in perfused hearts, but not in myocytes. $W^7$, a $Ca^{2+}$/calmodulin antagonist, completely blocked the phenylephrine-induced $Mg^{2+}$ efflux in perfused hearts. In conclusion, $Mg^{2+}$ is responsible for the cardiac activity associated with ${\alpha}_1-adrenoceptor$ stimulation. The mobilization of $Mg^{2+}$ is decreased or increased by ${\alpha}_1-adrenoceptor$ stimulation in guinea pig hearts. These responses may be related specifically to the respective pathways of signal transduction. A decrease in $Mg^{2+}$ efflux by ${\alpha}_1-adrenoceptor$ stimulation in hearts can be through PKC dependent and intracellular $Ca^{2+}$ levels.

• 생명과학회지
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• 제17권1호
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• pp.110-115
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• 2007

Tumor suppressor 유전자로알려진 early growth response gene 1 (EGR-1)에 있어 항산화 천연물인 apigenin과 그대사물인 isovitexin에 의한 장관 상피성 종양세포에 대하여 항종양 역할을 규명하였다. Apigenin 과 isovitexin은 대장암세포에서의 EGR-1 단백질의 발현을 9-12시간의 노출에 의해 농도 의존적으로 증가하였다. 또한 신호전달측면에서 이런 apigenin에 의한 EGR-1 유전자의 유도가 U0126 화합물에 의해 완벽하게 저해 받는 것으로 보아 ERK1/2 MAP kinase pathway의 이 신호전달계에서의 관여를 보여주었다. 본 연구에서 apigenin에 의해 농도 의존적으로 대장암세포의 세포활성의 저해를 MTT assay를 통해 보였고, 또한 EGR-1 siRNA를 transfectien한 세포의 경우 이런 apigenin에 의한 세포활성의 저해효과를 완화하였다. 따라서 apigenin에 의한 항종암세포 세포활성 억제에 있어 EGR-1의 중요성을 보여 준다. 이런 EGR-1에 의해 유도되는 유전자중 대표적으로 NAG-1 유전자의 경우 apigenin과 isovitexin에 의해 24-48시간에 발현이 증가하였다. 결론적으로 암세포 증식억제활성이 있고 apoptosis 유도효과가 있는 NAG-1의 유도에 의해 대장암 세포의 세포활성이 억제된 것으로 의미되고 향후 apigenin 유도의 NAG-1유전자에 의한 암세포증식의 억제기전에 대한 명확한 연구가 요구된다.

• 생명과학회지
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• 제19권8호
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• pp.1023-1032
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• 2009

TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) 는 암세포에만 작용하고 정상세포에는 영향을 주지 않는 항암제로서 알려져 있지만, TRAIL에 내성을 나타내는 암세포의 출현이 문제점으로 지적되고 있다. 사람 백혈병세포인 K562 및 CEM 세포는 TRAIL에 내성을 나타낸다. 본 연구에서는 이러한 백혈병 세포의 TRAIL 내성에 대한 새로운 표적 분자의 발굴과 이를 토대로 한 새로운 내성극복 방법을 연구하였다. 새로운 TRAIL sensitizer로서 quercetin을 발굴하고, 이를 K562 세포에 TRAIL과 병용 투여하므로서 TRAIL의 효과 증강에 의한 내성극복을 시도하였다. Quercetin은 DNA-PK/Akt 신호전달경로를 억제하므로서, caspases 활성 증강과 PARP cleavage, 이에 따른 Bax의 발현을 증강시키는 기전으로 K562 세포의 TRAIL에 의한 apoptosis를 증대시키는 활성이 있음을 밝혔다. 이러한 quercetin 병용 처리에 의한 TRAIL의 활성 증강으로 TRAIL 내성이 극복됨을 CEM 세포에서도 확인하였다. 이러한 연구 결과는 DNA-PK 발현 증강에 의한 Akt의 활성화가 TRAIL 내성을 유발하는 기전을 토대로 함을 밝힘으로써, DNA-PK 활성 억제제를 TRAIL과 병용하므로서 TRAIL 내성을 나타내는 암세포에 내성 극복 효과를 얻을 수 있는 새로운 약제 병용 방법을 제시하였다.

• Molecules and Cells
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• 제20권3호
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• pp.385-391
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• 2005

As a first step towards identifying genes involving in the signal transduction pathways mediating rice blast resistance, we isolated 3 mutants lines that showed enhanced susceptibility to rice blast KJ105 (91-033) from a T-DNA insertion library of the japonica rice cultivar, Hwayeong. Since none of the susceptible phenotypes co-segregated with the T-DNA insertion we adapted a map-based cloning strategy to isolate the gene(s) responsible for the enhanced susceptibility of the Hwayeong mutants. A genetic mapping population was produced by crossing the resistant wild type Hwayeong with the susceptible cultivar, Nagdong. Chi-square analysis of the $F_2$ segregating population indicated that resistance in Hwayeong was controlled by a single major gene that we tentatively named Pi-hy. Randomly selected susceptible plants in the $F_2$ population were used to build an initial map of Pi-hy. The SSLP marker RM2265 on chromosome 2 was closely linked to resistance. High resolution mapping using 105 $F_2$ plants revealed that the resistance gene was tightly linked, or identical, to Pib, a resistance gene with a nucleotide binding sequence and leucine-rich repeats (NB-LRR) previously isolated. Sequence analysis of the Pib locus amplified from three susceptible mutants revealed lesions within this gene, demonstrating that the Pi-hy gene is Pib. The Pib mutations in 1D-22-10-13, 1D-54-16-8, and 1C-143-16-1 were, respectively, a missense mutation in the conserved NB domain 3, a nonsense mutation in the 5th LRR, and a nonsense mutation in the C terminus following the LRRs that causes a small deletion of the C terminus. These findings provide evidence that NB domain 3 and the C terminus are required for full activity of the plant R gene. They also suggest that alterations of the resistance gene can cause major differences in pathogen specificity by affecting interactions with an avirulence factor.