• 제목/요약/키워드: aquaporin channel

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Effect of an Anabolic Steroid, Nandrolone Decanoate, on Aquaporin 1 and 9 Gene Expression in the Rat Epididymis

  • Seo, Hee-Jung;Kang, Hyo-Jin;Choi, In-Ho;Cheon, Yong-Pil;Lee, Ki-Ho
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제33권1호
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    • pp.55-61
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    • 2009
  • The epididymis in the male reproductive tract is the site where spermatozoa produced from the testis become mature. The epididymis is divided into 4 different segments, initial segment and caput, corpus, and caudal epididymis, depending upon functional and morphological features. Aquaporins (Aqps) are water channel molecules, which are present in the epididymis and play a major role in removal of epididymal water, resulting in creation of microenvironment for sperm maturation and concentration of sperms. Nandrolone decanoate (ND) is a synthetic anabolic-androgenic steroid, which is used to treat clinical diseases and improve physical ability and appearance. Even though it is well determined that the ND causes the male infertility by affecting the testis, little is known the effect of the ND on the epididymis. The present study was focused to examine the effect of ND at different treatment doses and periods on expression of Aqp1 and Aqp9 genes in the epididymis of pubertal rats. Results showed that mRNA expression of Aqp1 and Aqp9 genes among the parts of the epididymis was differentially regulated by ND treatment doses. In addition, treatment periods of ND caused differential expression of Aqp1 and Aqp9 mRNAs among segments of the epididymis. Therefore, it is believed that male infertility induced by ND could be resulted not only from malfunction of the testis but also from aberrant gene expression of Aqp1 and Aqp9 in the epididymis.

한방 처방에서 이뇨 효과에 대한 실험 논문 분석 및 고찰 (Analysis of experimental articles of Korean medicinal prescriptions on the diuretic effect)

  • 임주하;이도은;박기현;김수민;강대길
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.175-193
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    • 2016
  • Objective : Diuretics are effective on the patients with hypertension and heart failure, as well as edema by regulating the function of kidney, which is key organ to maintain the balance of the different electrolytes in the body. The present review article is designed to review the diuretic effect of Korean medicinal prescription base on the experimental studies.Method : For this purpose, every article related to ‘diuresis’ and 'Korean medicinal prescription' were analysed from articles which published at domestic and international journals.Results : 1. Representative Korean medicine prescriptions showed diuretic effect along with electrolyte excretion were Oryeong-san, Paeryung-tang, Hwangryungbokryung-tang and Daeganghwal-tang. 2. Some Korean medicinal prescription including Oryeong-san, Jueryeong-tang, Sipcho-tang distribute diuresis through the inhibition of renin-angiotensin-system. 3. Oryeong-san, Bojungchiseup-tang had a diuretic effect on the down-regulation of aquaporin water channel in the renal collecting duct.Conclusion : Korean medicinal transcriptions have a diuretic effect through several types of mechanism such as along with electrolytes excretion, inhibition of renin-angiotensin system, and down-regulation of water channels.

Toxicometallomics of Cadmium, Manganese and Arsenic with Special Reference to the Roles of Metal Transporters

  • Himeno, Seiichiro;Sumi, Daigo;Fujishiro, Hitomi
    • Toxicological Research
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    • 제35권4호
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    • pp.311-317
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    • 2019
  • The transport systems for metals play crucial roles in both the physiological functions of essential metals and the toxic effects of hazardous metals in mammals and plants. In mammalian cells, Zn transporters such as ZIP8 and ZIP14 have been found to function as the transporters for Mn(II) and Cd(II), contributing to the maintenance of Mn homeostasis and metallothionein-independent transports of Cd, respectively. In rice, the Mn transporter OsNramp5 expressed in the root is used for the uptake of Cd from the soil. Japan began to cultivate OsNramp5 mutant rice, which was found to accumulate little Cd, to prevent Cd accumulation. Inorganic trivalent arsenic (As(III)) is absorbed into mammalian cells via aquaglyceroporin, a water and glycerol channel. The ortholog of aquaporin in rice, OsLsi1, was found to be an Si transporter expressed in rice root, and is responsible for the absorption of soil As(III) into the root. Since rice is a hyperaccumulator of Si, higher amounts of As(III) are incorporated into rice compared to other plants. Thus, the transporters of essential metals are also utilized to incorporate toxic metals in both mammals and plants, and understanding the mechanisms of metal transports is important for the development of mitigation strategies against food contamination.

단일 이온 인식형 이송 제어 기능성 나노채널 기술 (Functional Nanochannels to Control Ion Transportation with Monomolecule Selectivity)

  • 김정환;이응숙;황경현;유영은;윤재성
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제3권4호
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    • pp.249-255
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    • 2015
  • 이온 및 분자 이송제어를 위한 기능성 나노채널의 구현을 통하여 이온/분자의 상대적 크기에 의존하는 기존 분리 및 이송 기술의 선택효율, 투과도, 에너지 소비 측면에서의 기존 분리 기술의 한계를 극복하기 위한 새로운 개념의 분리 기술을 제시 하고자 하였다. 이를 위해 나노채널 플랫폼 가공 기술 개발, 나노채널 표면 기능화 기술 개발 등의 연구를 수행하였으며, 나노채널에 대한 전압인가 및 유량 조절이 가능한 이온이송제어 측정 시스템을 제작하고, 다층 금속 멤브레인을 이용하여 선택적으로 특정 이온($Cl^-$)의 이송을 95% 이상 차단하였다. 본 연구를 통하여 세포막에 존재하며 물분자만을 매우 효율적으로 투과시키는 채널인 아쿠아포린의 기능 및 특성을 모방한 신개념의 분리기술 구현을 위한 기반 기술 개발을 수행하였으며, 향후 지속적인 연구를 통하여 차세대 정수/담수, 휴대형 인공신장, 인공 감각 기관 등의 핵심 기반 기술이 될 것으로 예상한다.

생쥐 초기 배아에서 Aquaporin 8과 9의 발현에 관한 연구

  • 신현상;계명찬;강수만;이성은;이지원;강한승;김문규
    • 한국발생생물학회:학술대회논문집
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    • 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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    • pp.68-68
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    • 2003
  • Aquaporin은 막관통 통로 단백질(transmembrane channel protein)로서, 삼투압의 농도구배에 따라 세포막을 가로질러 물분자를 이동시키는 기능을 하고 있다. 포유류 초기배아에서 포배강 형성은 영양외배엽세포에서 $Na^+ / K^+$ATPase에 의한 이온 농도 구배가 형성되면 auqaporin에 의해 물이 포배강으로 유입되면서 이루어진다. 본 연구에서는 생쥐 초기배아에서 반정량적인 역전사 중합효소 연쇄반응 방법(semi-quantitative RT-PCR)과 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응 방법(real-time RT-PCR)을 통하여 AQP8과 9의 mRNA발현을 조사하고 다중 면역형광현미경 방법(confocal immunofluorescence microscopy)을 통해 단백질 발현양상을 분석하였다. AQP8 mRNA는 상실기까지 발현되지 않다가 포배기에 이르러 발현되었고 AQP9 mRNA는 수정란에서부터 발현되어 포배기에는 유의할 정도로 증가하였다. 따라서 AQP8 mRNA는 배아유전자가 활성화되어 나타나는 것이고 AQP9 mRNA는 모계유전자 기원임을 알 수 있었다. AQP8 단백질은 상실배 단계까지 발현되지 않다가 포배시기에 영양외배엽세포사이의 접합면에 발현되었고 AQP9 단백질은 상실배 시기에 할구 사이의 인접 부위에서 강하게 발현되었다가 포배시기에는 세포간의 접합면에 약하게 발현하는 경향을 나타내었다. 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응 방법으로 조사한 결과 포배에서 물과 글리세롤을 통과시키는 AQP9는 mRNA의 발현양이 AQP8보다 약 4배 정도 많았다. 또한 포배기에 이르러서야 물만을 통과시키는 AQP8의 발현이 나타나는 것을 보아 포배강 형성시 외부에서 영양외배엽을 통해 포배강으로 유입되는 물의 이동(trans- trophectodermal water movements)에 AQP9보다 AQP8이 더 중요하게 관여할 것으로 사료된다., K, Pb, Cd, Cr, Co, Cu, Ni)을 측정하였다. 실험 조건1의 결과로서 각 국의 유아용 일회용 기저귀의 중금속 함량은 거의 유사한 경향을 나타내었으며 Cr, Zn, Pb, Ni, Mn, Mg, Li, K는 detection limit(2 ppm) 이하였고, Cd, Fe, Co, Cu, Ca, Al, Sr는 검출되었지만 기준치 이하였다. 실험 조건2의 결과로서 측정 항목(Cr, Sb, Cd, Pb, Ni, Co, Cu)중 Cr, Cd, Ni, Cu는 detection limit(0.1 ppm) 이하였고, Sb, Pb, Co는 검출되었지만 기준치 이하였다.았다. 4%의 경우에는 8$0^{\circ}C$이하로 온도를 낮추는 것이 좋은 상태를 나타내었다. 이와 같은 결과는 일반적으로 화학적 레팅을 4%, 7%에서한 선행결과와 상당히 다른 결과이다.염 농도가 증가할수록 감소 현상을 보였다.X>, 75BG30은 8.6$\mu\textrm{m}$, 75BG40은 7.02$\mu\textrm{m}$로 나타났다. 따라서 경화제 양에 관계없이 10$\mu\textrm{m}$ 이하로 나타나, 경화제 10$m\ell$만으로 미세한 크기를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 젤리 강도 변화에 따른 차이는 300BF는 78.09$\mu\textrm{m}$ 300BG는 56.32$\mu\textrm{m}$로, 75BF나 75BG에 비하여 현저히 증가하여, 젤라틴의 젤리 강도는 캡슐 제조 조건의 주요한 변수임을 알 수 있다.추출물 투여시 혈당강하 및 혈중콜레스테롤 강하가 나타났으며, 상엽복합추출물 투여와 운동을 병행시 이러한 감소 효과가 더 뚜렷하게 나타났다.교육의 적임자로 보는 시각이 비교적 높았고 약 1/2정도는 영양교육에 참여하겠다는 의지를 가지고 있을 뿐만 아니라 실제로 영양지도를

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발정주기 동안 생쥐 자궁에서의 Aquaporin-4와 -8 유전자의 발현 (Expression of Aquaporin-4 and -8 Genes in Mouse Uterus during the Estrous Cycle)

  • 이지원;강한승;계명찬;홍석호;신현상;강수만;이성은;김문규
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제8권1호
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    • pp.49-55
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    • 2004
  • Aquaporins(AQPs)유전자는 다양한 조직의 상피세포와 내피세포에 존재하며 다량의 물 이동을 조절하는 막성 단백질로서, 세포간 또는 세포막 사이의 물 이동에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 발정기의 생쥐 자궁에서는 자궁내막세포의 증식과 함께 수화되는 특징을 보이며, 자궁내강으로 물이 이동되어 자궁내액의 점성이 낮아지는 현상이 나타난다. 따라서, 본 연구에서는 생쥐의 발정주기 동안 자궁에서의 형태학적인 변화와 관련하여 AQP유전자가 물 이동의 매개체로서 중요한 역할을 할 것으로 추측하여, 생쥐 발정주기 동안에 AQP유전자의 발현 양상을 역전사 중합효소 연쇄반응을 통하여 관찰하였다. 또한, laser capture microdissection(LCf을 이용하여 자궁내 세포의 종류에 따른 AQP유전자의 발현 양상을 조사하였다. AQP-4 전령체는 발정주기의 proestrus와 estrus 시기에 발현량이 유의하게 증가하는 반면, AQP-8 전령체는 동일한 시기에 유의하게 감소하는 것으로 관찰되었다. 또한, LCM 기법을 통해서 AQP-4와 -8 전령체가 자궁기질세포보다 자궁내막세포에서 강하게 발현이 유도됨을 관찰하였다. 결과적으로, 생쥐 자궁에서 AQP-4와 -8유전자가 발정주기에 따라 발현량이 변화하는 것으로 보아 난소내 호르몬인 estrogen과 progesterone에 의해 조절될 가능성이 있으며, proestrus와 estrus 시기에 자궁내강으로 자궁내액을 수송하는데 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

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생쥐의 자궁내막에서 발정주기에 따른 aquaporin 4, 5, 8의 발현양상과 존재부위

  • 이지원;계명찬;강수만;이성은;강한승;김문규
    • 한국발생생물학회:학술대회논문집
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    • 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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    • pp.61-61
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    • 2003
  • Aquaporins (AQPs)는 다양한 상피세포와 내피세포에 존재하며 다량의 물 수송을 촉진하는 막성단백질로 현재 11개의 AQP가 (AQP0-10) 발견되었으나, 아직 생리적, 기능적 분석은 불충분한 상태이다. 생쥐의 자궁내막은 발정주기 동안 호르몬의 자극에 따라 부풀어오르거나 수축하는 변화를 보이며 에스트로젠과 몇몇 혈관에 작용하는 매개체에 의해 자궁 혈관의 투수성이 증가한다는 보고는 있으나, 자궁액의 수송 메커니즘에 대해서는 뚜렷하게 밝혀진 바가 없다. 발정기의 생쥐 자궁은 자궁내막세포의 증식과 함께 수화되는 특징을 보이며 자궁내강으로 물이 수송되어 luminal fluid의 점성이 낮아지는 현상이 나타나는데, 이 때 AQP가 water channel로서 중요한 역할을 할 것으로 보고 본 실험에서는 면역조직화학법(immunohistochemistry)과 역전사중합효소연쇄반응(Reverse-transcriptase polymerase chain reaction)을 통해 발정기 자궁의 수화와 AQP 발현의 상관성에 대해 알아보고자 하였다. 면역조직화학법의 결과 발정주기의 다른 시기에 비해 발정기(estrus phase)에 자궁상피세포에 AQP4, 5, 8 protein이 다량 존재하는 것으로 밝혀졌고, 근육층(myometrium)에서의 발현은 발정주기 동안 차이가 없었다. Whole uterus로 RT-PCR을 수행한 결과 AQP4, 5, 8 mRNA는 luteal phase에 비해 follicular phase에 더 많이 발현하는 것으로 확인되었다. 또한 LCM(Laser Capture Microdissection) system을 이용하여 luminal epithelium과 stromal cell을 분리하여 RT-PCR을 수행한 결과 AQP4, 5, 8 mRNA는 stromal cell 보다는 luminal epithelium에 더 많이 발현하며, 이 역시 follicular phase에 발현량이 증가함을 확인하였다. 이러한 결과로 미루어 생쥐 자궁에서 AQP4, 5, 8은 발정주기 내막에 발현이 증가하며 이는 자궁내강 안으로 수분을 수송하는데 주요한 기작으로 사료되며 estrogen에 의한 조절 가능성을 암시한다.

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Characterization of a Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) Ripening-associated Membrane Protein (TRAMP) Gene Expression and Flavour Volatile Changes in TRAMP Transgenic Plants

  • Kim Seog-Hyung;Ji Hee-Chung;Lim Ki-Byung
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제7권2호
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    • pp.87-95
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    • 2005
  • The tomato ripening associated membrane protein (TRAMP) (Fray et al., 1994) is a member of the major intrinsic protein (MIP) family, defined as channels facilitating the passage of water and small solutes through membranes. During normal fruit ripening the TRAMP mRNA levels were increased whereas the expression levels of TRAMP in low ethylene ACO1-sense suppressed lines, Nr and rin fruits, were lower than at the breaker stage of wild type fruit. TRAMP mRNA is inhibited by $LaCl_3$, which is an inhibitor of $Ca^{2+}$-stimulated responses, treatment but drought condition did not affect TRAMP expression. The levels of TRAMP mRNA transcripts were substantially higher in the dark treated seedlings and fruits. These suggest that TRAMP function as a water channel may be doubted because of several reasons; no water content was changed during ripening in wild type, antisense and overexpression lines, TRAMP expression under light condition was lower than dark condition and TRAMP expression was not changed in drought condition. Co-suppression plant, 3588 was one of sense suppression lines, which contain CaMV 35S promoter and sense pNY507 cDNA, produced small antisense RNA, approximately 21-25 nucleotides in length, mediated post-transcriptional gene silencing. Therefore, TRAMP expression was inhibited by small antisense and multiple copies might induce gene silencing without any production of double strand RNA. Total seven selected volatile productions, isobutylthiazole, 6-methyl-5-hepten-2-one, hexanal, hexenal methylbutanal, hexenol, and methylbutanol, were highly reduced in sense line whereas total volatile production was increased in TRAMP antisense line. These results suggested TRAMP might change volatile related compounds.

Altered Expression of Aquaporins in Rat Submandibular Glands after Parasympathetic Denervation

  • Jung, Ji-Yeon;Byun, Kang-Ok;Kim, Won-Jae
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제7권2호
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    • pp.97-101
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    • 2003
  • The salivary glands produce 1.5L of fluid per day. As in other exocrine organs, the general mechanism in the salivary glands is that water movement occurs secondary to osmotic driving forces created by active salt transport. Therefore, high water permeability in the salivary glands is expected to have a variety of aquaporin (AQP), a water channel. Although some AQPs have been known to be present in the salivary glands, roles of parasympathetic nerve in AQP expression have not yet been examined. This study was designed to examine the changes of AQPs and extracellular signal-regulated kinase (ERK) in the submandibular glands after parasympathetic denervation. Right chorda-lingual nerve was cut, and each right (experiment) and left (control) submandibular gland was excised at 1, 3, 7, 14, 30 days after denervation. The denervated right submandibular glands were resulted in weight loss and morphologic changes, including cell loss and atrophy, as the time elapsed after parasympathetic denervation increased, whereas there were no histologic alteration in control side. AQP5 which is known to reside in apical membrane and secretory caraliculi of the submandibular acini were gradually underexpressed according, as the time after denervation increased. Expression of AQP4 in submandibular ductal epithelium was down-regulated after denervation. Besides, AQP3 and 8, which is known to be present in basolateral membrane of the glandular acini, were gradually underexpressed after denervation, similar to the pattern of other types. Expression of ERK, a mitogen-activated protein kinase, was downregulated after parasympathetic denervation in the submandibular gland. These results suggest that parasympathetic nervous system regulates the expression of AQPs in salivary glands, and is in part mediated by ERK pathway.

자가화합성 양배추의 주두측 자가불화합성 유전자 해석 (Characterization of the Stigma side Self-incompatibility Genes in a Self-compatible Brassica oleracea)

  • 박종인;이인호;정건호;노일섭
    • 생명과학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.1666-1671
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    • 2009
  • 배추과에 있어서 SLG (S locus glycoprotein)와 SRK (S locus receptor kinase) 유전자는 자가불화합성의 인식반응에 관여한다. 또한 수화작용에 중요한 aquaporin (MOD) 유전자 역시 자가불화합성 작용에 요구된다. 본 실험은 양배추 자가화 합성(SC) 계통으로부터 SC-SLG, SC-SRK, 및 SC-MOD 유전자들을 동정하고 이들 유전자의 물리적 구조를 분석하였다. 그 결과 이들 유전자들은 기존에 보고된 유전자들과 높은 상동성을 보였고 RT-PCR에 의한 발현 해석에 있어서 정상적인 발현을 나타내었다. 이들 결과들로 부터, 자가화합 양배추 계통은 주두측 자가불화합성 유전자에 이상이 있는 것이 아니라 화분측 자가불화합성 유전자의 이상 그리고/또는 S-locus에 연쇄 되어 있지 않지만 자가불화합성에 관여하는 유전자의 변이에 의해 자가불화합성이 타파되었다고 생각된다.