• 제목/요약/키워드: biological signal

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Cisplatin과 보정방암탕에 의한 백서 사구체 혈관사이세포의 세포사멸 기전 연구 (Machanism of Cisplatin-induced Apoptosis and Bojungbangam-tang-mediated Anti-apoptotic Effect on Cell Proliferation in Rat Mesangial Cells)

  • 주성민;김성훈;김영목;전병훈;김원신
    • 동의생리병리학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.43-48
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    • 2013
  • Cisplatin is a anti-neoplastic agent which is commonly used for the treatment of solid tumor. Cisplatin activates multiple signal transduction pathways involved in the stress-induced apoptosis in a variety of cell types. Previous study reported that cisplatin induces apoptosis through activation of ERK, p38 and JNK in rat mesangial cells, but apoptotic pathway remain known. The present study investigated the apoptotic pathway for cisplatin-indcued apoptosis in rat mesangial cells. cisplatin-induced apoptosis was associated with activation of caspase-3, caspase-8, caspase-9. Caspase-8 inhibition prevented the activation of both caspase-3 and caspase-9. In addition, cisplatin-induced apoptosis increased the expression of Bax, but not the level of Bcl-2. These change of Bax/bcl-2 ratio caused the release of cytochrome c from mitochondria into cytosol. In previous study, the ethanol extract of Bojungbangam-tang (EBJT) inhibited cisplatin-induced apoptosis in rat mesangial cells through inhibition of ERK and JNK activation. However, EBJT did not increase cell proliferation, because it did not prevent cisplatin-induced G2/M phase arrest. These effect of EBJT may be related to p38 activation. Cisplatin-induced G2/M phase arrest are inhibited by treatment with p38 inhibitor and EBJT in rat mesangial cells. Also, p38 inhibition and EBJT treatment on cisplatin-induced G2/M phase arrest are markedly increased the G0/G1 phase and reduced the sub-G1. In conclusion, anti-apoptotic effet of EBJT did not increases cell proliferation, because EBJT did not reduce p38 activation related to cisplatin-induced G2/M phase arrest.

Transcriptome Analysis of Early Responsive Genes in Rice during Magnaporthe oryzae Infection

  • Wang, Yiming;Kwon, Soon Jae;Wu, Jingni;Choi, Jaeyoung;Lee, Yong-Hwan;Agrawal, Ganesh Kumar;Tamogami, Shigeru;Rakwal, Randeep;Park, Sang-Ryeol;Kim, Beom-Gi;Jung, Ki-Hong;Kang, Kyu Young;Kim, Sang Gon;Kim, Sun Tae
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제30권4호
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    • pp.343-354
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    • 2014
  • Rice blast disease caused by Magnaporthe oryzae is one of the most serious diseases of cultivated rice (Oryza sativa L.) in most rice-growing regions of the world. In order to investigate early response genes in rice, we utilized the transcriptome analysis approach using a 300 K tilling microarray to rice leaves infected with compatible and incompatible M. oryzae strains. Prior to the microarray experiment, total RNA was validated by measuring the differential expression of rice defense-related marker genes (chitinase 2, barwin, PBZ1, and PR-10) by RT-PCR, and phytoalexins (sakuranetin and momilactone A) with HPLC. Microarray analysis revealed that 231 genes were up-regulated (>2 fold change, p < 0.05) in the incompatible interaction compared to the compatible one. Highly expressed genes were functionally characterized into metabolic processes and oxidation-reduction categories. The oxidative stress response was induced in both early and later infection stages. Biotic stress overview from MapMan analysis revealed that the phytohormone ethylene as well as signaling molecules jasmonic acid and salicylic acid is important for defense gene regulation. WRKY and Myb transcription factors were also involved in signal transduction processes. Additionally, receptor-like kinases were more likely associated with the defense response, and their expression patterns were validated by RT-PCR. Our results suggest that candidate genes, including receptor-like protein kinases, may play a key role in disease resistance against M. oryzae attack.

원격진료를 위한 생체신호의 무선전송에 대한 연구 (A Study on the Radio Transmission of Bio-Signal for Tele-Medicine)

  • 김정년;곽준혁;최조천;조학현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.379-385
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    • 2002
  • 원격의료는 사고현장이나 원거리에서 병원까지의 후송중에 응급처치 및 재택치료에서 필요로 하며, 응급환자가 현장에서 병원에 도착하기 전에 응급치료의 지연에 의하여 사망하거나 불구 및 장애자가 될 수 있는 상황이 전개중이라면 이때의 응급조치는 매우 중요하다고 하겠다. 우리 나라는 1991년 응급환자 정보센터의 설립으로 응급의료 통신망이 운영되어 오고 있으며, 여기에 119의 구조·구급활동은 환자의 후송을 주임무로 하고 있다. 최근에 발족된 1339응급의료 정보센터는 현실적으로 병원에 위치해 있으면서 유선·무선·컴퓨터등의 응급통신망을 통하여 질병상담 및 전국의 병원자료 구축 그리고 119구급대와의 정보교환으로 신속한 응급의료 서비스가 이루어지도록 하고 있다. 이러한 응급의료 서비스에서 사고현장의 구급차에서 환자의 생체신호를 검출하여 해당 의료기관에 환자의 상태를 모니터링 할 수 있도록 정보를 제공하는 기능이 요구되고 있다. 즉, 환자의 기본적인 생체정보를 무선으로 전송하고 병원이나 전문의료기관에서 이것을 모니터링하고 있다. 즉, 환자의 기본적인 생체정보를 무선으로 전송하고 병원이나 전문의료기관에서 이것을 모니터링하여 원격진료를 수행하고, 환자에게 긴급한 응급조치를 취하도록 지시하는 것이다. 여기에 TRS(Trunked Radio System) 무선통신은 의료통신체계에 가장 효율적인 방식으로 현재에 이 분야에서 가장 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 구급차에서 환자의 생체신호 검출, TRS에 의한 신호의 전송 및 수신된 자료의 모니터링 그리고 필요한 음성통신이 동시에 가능하도록 TRS에 생체신호 검출기를 조합하여 휴대형으로 구성되는 모듈을 설계하고 구현하여 그 성능을 실험하였다.

BioPAC 모듈을 이용한 마우스 시각유발전위 측정 시스템 확립 (Measuring System of Visual Evoked Potential (VEP) in Mice using BioPAC Modules)

  • 이왕우;안정열;구용숙
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.16-24
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    • 2017
  • For the development of feasible retinal prosthesis, one of the important elements is acquiring proper judging tool if electrical stimulus leads to patient's visual perception. If evoked potential to electrical stimulus is recorded in primary visual (V1) cortex, it means that the stimulus effectively evokes visual perception. Therefore, in this study, we established VEP recording system on V1 cortex using BioPAC modules as the judging tool. And the measuring system was evaluated by recording VEP of mice. After anesthesia, normal mice (C57BL/6J strain; n = 6) were secured to stereotaxic apparatus (Harvard Apparatus, USA). For the recording of VEP, the stainless steel needle electrode (impedance: $2-5k{\Omega}$) was positioned on the surface of the cortex through the burr hole at 2.5 mm lateral and 4.6 mm caudal to bregma. DA 100C and EEG 100C BioPAC modules were used for the trigger signal and VEP recording, respectively. When left eye was blocked by black cover and right eye was stimulated by flash light using HMsERG (RetVet Corp, USA), VEP response at left V1 cortex was detected, but there was no response at right V1 cortex. Amplitudes and latencies of P2, N3 peaks of VEP recording varied according to the depths of the electrodes on V1 cortex. From the surface upto $600{\mu}m$ depth, amplitudes of P2 and N3 increased, while deeper than $600{\mu}m$, those amplitudes decreased. The deeper the insertion depth of the electrode, the latency of N1 peaks tends to be delayed. However, there was no statistically significant difference among the latencies of P2 and N3 peaks (P > 0.05, ANOVA). Our VEP recording data such as the insertion depth and the latency and amplitudes of peaks might be used as guidelines for electrically-evoked potential (EEP) recording experiment in near future.

Three Non-Aspartate Amino Acid Mutations in the ComA Response Regulator Receiver Motif Severely Decrease Surfactin Production, Competence Development, and Spore Formation in Bacillus subtilis

  • Wang, Xiaoyu;Luo, Chuping;Liu, Youzhou;Nie, Yafeng;Liu, Yongfeng;Zhang, Rongsheng;Chen, Zhiyi
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제20권2호
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    • pp.301-310
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    • 2010
  • Bacillus subtilis strains produce a broad spectrum of bioactive peptides. The lipopeptide surfactin belongs to one well-known class, which includes amphiphilic membrane-active biosurfactants and peptide antibiotics. Both the srfA promoter and the ComP-ComA signal transduction system are an important part of the factor that results in the production of surfactin. Bs-M49, obtained by means of low-energy ion implantation in wild-type Bs-916, produced significantly lower levels of surfactin, and had no obvious effects against R. solani. Occasionally, we found strain Bs-M49 decreased spore formation and the development of competence. Blast comparison of the sequences from Bs-916 and M49 indicate that there is no difference in the srfA operon promoter PsrfA, but there are differences in the coding sequence of the comA gene. These differences result in three missense mutations within the M49 ComA protein. RT-PCR analyses results showed that the expression levels of selected genes involved in competence and sporulation in both the wild-type Bs-916 and mutant M49 strains were significantly different. When we integrated the comA ORF into the chromosome of M49 at the amyE locus, M49 restored hemolytic activity and antifungal activity. Then, HPLC analyses results also showed the comA-complemented strain had a similar ability to produce surf actin with wild-type strain Bs-916. These data suggested that the mutation of three key amino acids in ComA greatly affected the biological activity of Bacillus subtilis. ComA protein 3D structure prediction and motif search prediction indicated that ComA has two obvious motifs common to response regulator proteins, which are the N-terminal response regulator receiver motif and the C-terminal helix-turn-helix motif. The three residues in the ComA N-terminal portion may be involved in phosphorylation activation mechanism. These structural prediction results implicate that three mutated residues in the ComA protein may play an important role in the formation of a salt-bridge to the phosphoryl group keeping active conformation to subsequent regulation of the expression of downstream genes.

TNF계 CD137L 및 RANKL의 파골세포와 T 세포에 대한 활성조절 (STUDY ON THE REGULATION OF OSTEOCLAST AND T CELL ACTIVATION VIA CELL MEMBRANE PROTEINS OF TNF FAMILY, CD137 LIGAND AND RANK LIGAND)

  • 홍성준;박재홍;이현우;이긍호
    • 대한소아치과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.597-606
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    • 2008
  • 본 연구는 TNFR family인 CD137 및 RANK, 파골세포의 CD137L와 T 세포의 RANKL 간의 역신호에 의한 이들 세포 의 역할을 알아보고자 하였다. 이에 RANKL 및 CD137L 자극으로 유도되는 역신호 전달에 의한 T 세포 활성과 파골세포분 화에 미치는 영향을 규명하고자 웅성 생쥐의 골수세포와 T 세포를 공동배양하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 생쥐 단핵세포주 및 골수유도 단핵전구세포에서 CD137L이 발현되며, CD137L 단클론 항체로 자극을 주었을 경우 파 골세포 표지단백질인 TRAP 양성 파골세포의 형성이 억제되었다. 2. 활성화된 $CD4^+$$CD8^+$ T 세포에서 RANKL을 발현하였으며 RANKL의 유사 수용체인 OPG 재조합 단백질을 처리 하여 $CD4^+$$CD8^+$ T 세포의 세포증식이 억제되었다. 이 연구의 결과는 CD137 자극에 의한 T 세포활성 및 RANK 자극에 의한 파골세포분화 및 활성이 각각 수용체에 결합하 는 라이겐드의 역신호에 의해 억제되었는데, 이는 파골세포와 T 세포의 과도한 활성을 제어하는 생체의 항상성조절에 관여하 는 기전으로 생각된다.

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당지질로 유도한 염증반응에서 Piceatannol의 항염증 기전 연구 (Mechanism Underlying the Anti-Inflammatory Action of Piceatannol Induced by Lipopolysaccharide)

  • 조한진;심재훈;소홍섭;윤정한
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권9호
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    • pp.1226-1234
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    • 2012
  • 본 연구에서는 염증반응을 조절하는 다양한 신호전달체계를 중심으로 분자생물학적 방법을 통해 piceatannol의 항염증 기전을 규명하였다. LPS로 염증반응을 유도한 Raw 264.7 대식세포에서 piceatannol은 iNOS의 발현 억제를 통해 NO의 생성을 감소시키고 염증성 사이토카인(TNF-${\alpha}$, IL-6, IL-$1{\beta}$)의 생성을 감소시켰다. 염증반응을 조절하는 신호전달체계 중 piceatannol은 LPS에 의해 유도된 $I{\kappa}B$의 분해와 p65의 핵으로의 이동을 억제하고, LPS에 의해 유도된 SAPK/JNK의 인산화를 억제하였다. 또한 piceatannol은 LPS와 IL-6(LPS에 의해 증가됨)에 의한 STAT3의 활성화를 억제하였다. 뿐만 아니라 piceatannol은 Nrf2의 핵 내 축적을 야기하고 ARE의 transcriptional activity를 증가시켜 HO-1의 발현을 증가시켰다. 본 연구의 결과, piceatannol은 NF-${\kappa}B$와 AP-1, STAT3 신호전달의 억제를 통해, 그리고 HO-1의 발현 증가를 통해 항염증 효과를 나타내었다(Fig. 8).

순환형 히스토그램 쉬프팅 기반 가역성 DNA 정보은닉 기법 (Reversible DNA Information Hiding based on Circular Histogram Shifting)

  • 이석환;권성근;권기룡
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권12호
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    • pp.67-75
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    • 2016
  • DNA 컴퓨팅 기술로 DNA 정보를 매개물로 하는 DNA 저장, DNA 스테가노그라픽, 및 DNA 워터마킹에 대한 관심이 많아지고 있다. 생물학적 변이없이 외부 워터마크를 DNA 정보 내에 은닉에서는 원본 DNA 서열의 복원이 가능하고, 은닉과 복원이 반복적으로 이루어지며, 외부 워터마크에 의한 의도적인 변이 분석이 가능한 가역성 정보은닉 기술이 필요하다. 본 논문에서는 DNA 부호계수의 순환형 히스토그램 다중 쉬프팅 (Circular Histogram Shifting, CHS) 기반으로 생물학적 변이없이 허위개시코돈 방지, 원본 서열 길이 유지, 높은 워터마크 용량성, 블라인드 검출이 가능한 가역성 DNA 정보은닉 방법을 제안한다. 제안한 방법은 비부호 영역 DNA 염기서열을 부호계수로 변환한 다음, 높은 용량성을 위하여 순환형 히스토그램 다중 쉬프팅에 의하여 부호계수에 다중비트를 은닉한다. 마지막으로 다중비트 은닉 과정에서 은닉된 인접 염기서열 간의 비교탐색을 통하여 허위개시코돈 생성을 방지한다. 실험 결과로부터 제안한 방법이 기존 방법보다 0.11~0.50 bpn(bit per nucleotide base) 높은 워터마크 용량성을 가지고, 허위개시코돈이 발생되지 않음을 확인하였다.

감국의 유산균 발효물이 hedgehog 신호를 통한 지방구세포 분화 억제효과 (Inhibitory Effect of Lactic Acid Bacteria-fermented Chrysanthemum indicum L. on Adipocyte Differentiation through Hedgehog Signaling)

  • 최재영;임종석;심보람;양영헌
    • 생명과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.532-541
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    • 2020
  • 본 연구는 지방감소를 위한 소재개발로 감국 유산균 발효물이 갖는 지방구세포 분화 억제효과를 관찰하였다. 감국 추출물의 세포독성을 극복하는 유산균의 발효물을 제작하였다. 3T3-L1 세포주에서 감국 추출물 및 발효물이 갖는 세포독성은 모두 없었다(1day culture). 감국 추출물 처리 대조군과 비교하여 3T3-L1 세포주에 처리시 증식 유도된 발효물을 선별하였다. 감국 추출물 및 발효물의 분화억제 및 세포생존률 FACS분석은 분화 유도된 세포가 모든 실험군에서 줄어들었다. 3T3-L1 세포주에서 감국 추출물과 발효물 처리가 protein kinase B (Akt) pathway활성이 증가하였고, 단백질 발현은 지방구세포로 분화되면서 Gli2의 수준은 감소하였다. Hedgehog를 조절하는 유산균은 KCTC 3115인 것을 알 수 있었다. 분화와 관련된 KCTC 3115 및 KCTC 3109 발효군에서 단백질 수준에서 C/EBPα 및 FAS를 감소, pACC는 증가시키는 것을 확인하였다. 감국 추출물과 4개의 감국 유산균 발효물 중 Lactococcus lactis subsp. lactis KCTC 3115 발효물이 지방구세포 분화 신호를 더 효과적으로 조절하고, hedgehog을 같이 조절하여 지방전구세포의 분화를 억제하는 것을 알 수 있었다. Hedgehog 신호를 조절하면서 분화를 억제하는 물질에 대한 연구가 더 필요할 것으로 판단된다. 따라서 감국 발효물의 생리활성 물질 중 향후 매커니즘 분석을 위한 활성물질의 자료가 더 필요할 것으로 여겨지며, 감국 추출물 및 감국 발효물의 hedgehog 신호조절이 새로운 비만치료제로 개발될 수 있음을 위한 가능성을 제시하고자 한다.

Effect of Withaferin A on A549 Cellular Proliferation and Apoptosis in Non-small Cell Lung Cancer

  • Cai, Yong;Sheng, Zhao-Ying;Chen, Yun;Bai, Chong
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권4호
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    • pp.1711-1714
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    • 2014
  • Objective: To explore the effect of Withaferin A on A549 cellular proliferation and apoptosis in non-small cell lung cancer (NSCLC). Materials and Methods: NSCLC cell line A549 was selected to explore the effect of Withaferin A on A549 cellular proliferation, apoptosis and the PI3K/Akt signal pathway capable of regulating tumor biological behavior by assessment of cellular proliferation, cellular apoptotic rates and cellular cycling as well as by immuno-blotting. Results: Withaferin A could inhibit A549 cellular proliferation and the control rate was dosage-dependent (P<0.05), which also increased time-dependently with the same dosage of Withaferin A (P<0.05). The apoptotic indexes in A549 cells treated with 0, 2.5, 5.0, 10.0 and 20.0 ${\mu}mol{\cdot}L^{-1}$ Withaferin A for 48 h were significantly different (P<0.05). In addition, the apoptotic rates of each group in both early and advanced stages were higher than those in 0 ${\mu}mol{\cdot}L^{-1}$ (P<0.05), which were evidently higher after 48 h than those after 24 h (P<0.05). A549 cells treated by Withaferin A for 48 h were markedly lower in Bcl-2 level and obviously higher in Bax and cleaved caspase-3 levels than those treated by 0 ${\mu}mol{\cdot}L^{-1}$ Withaferin A (P<0.05), and there were significant differences among 5, 10 and 20 ${\mu}mol{\cdot}L^{-1}$ Withaferin A (P<0.05). The ratios of A549 cells treated by Withaferin A for 48 h in G0/G1 stage were higher than those in 0 ${\mu}mol{\cdot}L^{-1}$, while those in S and G2/M stages were obviously lower than those in G2/M stage, and there were significant differences in 5.0, 10.0 and 20.0 ${\mu}mol{\cdot}L^{-1}$ Withaferin A (P<0.05). Additionally, p-Akt/Akt values were in reverse association with dosage, and the differences were significant (P<0.05). Conclusion: Withaferin A can inhibit the proliferation and apoptosis of A549 cells by suppressing activation of the PI3K/Akt pathways.