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.
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.
Objectives: To establish a taxol-resistant cell line of human ovarian carcinoma (A2780/Taxol) and investigate its biological features. Methods: The drug-resistant cell line (A2780/Taxol) was established by continuous stepwise selection with increasing concentrations of Taxol. Cell morphology was assessed by microscopy and growth curves were generated with in vitro and in vivo tumor xenograft models. With rhodamine123 (Rh123) assays, cell cycle distribution and the apoptotic rate were analyzed by flow cytometry (FCM). Drug resistance-related and signal associated proteins, including P-gp, MRPs, caveolin-1, PKC-${\alpha}$, Akt, ERK1/2, were detected by Western blotting. Results: A2780/Taxol cells were established with stable resistance to taxol. The drug resistance index (RI) was 430.7. Cross-resistance to other drugs was also shown, but there was no significant change to radioresistance. Compared with parental cells, A2780/Taxol cells were significantly heteromorphous, with a significant delay in population doubling time and reduced uptake of Rh123 (p<0.01). In vivo, tumor take by A2780 cells was 80%, and tumor volume increased gradually. In contrast, with A2780/Taxol cells in xenograft models there was no tumor development. FCM analysis revealed that A2780/Taxol cells had a higher percentage of G0/G1 and lower S phase, but no changes of G2 phase and the apoptosis rate. Expression of P-gp, MRP1, MRP2, BCRP, LRP, caveolin-1, PKC-${\alpha}$, Phospho-ERK1/2 and Phospho-JNK protein was significantly up-regulated, while Akt and p38 MARK protein expression was not changed in A2780/Taxol cells. Conclusion: The A2780/Taxol cell line is an ideal model to investigate the mechanism of muti-drug resistance related to overexpression of drug-resistance associated proteins and activation of the PKC-${\alpha}/ERK$ (JNK) signaling pathway.
The hepatitis C virus is associated with the development of liver cirrhosis and hepatocellular carcinomas. Among the 10 polyproteins produced by the virus, no function has been clearly assigned to the non-structural 5A (NS5A) protein. This study was designed to identify the hepatocellular proteins that interact with NS5A of the HCV. Yeast two-hybrid experiments were performed with a human liver cDNA prey-library, using five different NS5A derivatives as baits, the full-length NS5A (NS5A-F, amino acid (aa) 1~447) and its four different derivatives, denoted as NS5A-A (aa 1~150), -B (aa 1~300), -C (aa 300~447) and D (aa 150~447). NS5A-F, NS5A-B and NS5A-C gave two, two and 10 candidate clones, respectively, including an AHNAK-related protein, the secreted frizzled-related protein 4 (SFRP4), the N-myc downstream regulated gene 1 (NDRG1), the cellular retinoic acid binding protein 1 (CRABP-1), ferritin heavy chain (FTH1), translokin, tumor-associated calcium signal transducer 2 (TACSTD2), phosphatidylinositol 4-kinase (PI4K) and $centaurin{\delta}$ 2 ($CENT{\delta}2$). However, NS5A-A produced no candidates and NS5A-D was not suitable as bait due to transcriptional activity. Based on an in vitro binding assay, CRABP-1, PI4K, $CENT{\delta}2$ and two unknown fusion proteins with maltose binding protein (MBP), were confirmed to interact with the glutathione S-transferase (GST)/NS5A fusion protein. Furthermore, the interactions of CRABP-1, PI4K and $CENT{\delta}2$ were not related to the PXXP motif (class II), as judged by a domain analysis. While their biological relevance is under investigation, the results contribute to a better understanding of the possible role of NS5A in hepatocellular signaling pathways.
한국미생물학회 2007년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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pp.120-122
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2007
All living organisms use numerous signal-transduction pathways to sense and respond to their environments and thereby survive and proliferate in a range of biological niches. Molecular dissection of these signalling networks has increased our understanding of these communication processes and provides a platform for therapeutic intervention when these pathways malfunction in disease states, including infection. Owing to the expanding availability of sequenced genomes, a wealth of genetic and molecular tools and the conservation of signalling networks, members of the fungal kingdom serve as excellent model systems for more complex, multicellular organisms. Here, we employed Cryptococcus neoformans as a model system to understand how fungal-signalling circuits operate at the molecular level to sense and respond to a plethora of environmental stresses, including osmoticshock, UV, high temperature, oxidative stress and toxic drugs/metabolites. The stress-activated p38/Hog1 MAPK pathway is structurally conserved in many organisms as diverse as yeast and mammals, but its regulation is uniquely specialized in a majority of clinical Cryptococcus neoformans serotype A and D strains to control differentiation and virulence factor regulation. C. neoformans Hog1 MAPK is controlled by Pbs2 MAPK kinase (MAPKK). The Pbs2-Hog1 MAPK cascade is controlled by the fungal "two-component" system that is composed of a response regulator, Ssk1, and multiple sensor kinases, including two-component.like (Tco) 1 and Tco2. Tco1 and Tco2 play shared and distinct roles in stress responses and drug sensitivity through the Hog1 MAPK system. Furthermore, each sensor kinase mediates unique cellular functions for virulence and morphological differentiation. We also identified and characterized the Ssk2 MAPKKK upstream of the MAPKK Pbs2 and the MAPK Hog1 in C. neoformans. The SSK2 gene was identified as a potential component responsible for differential Hog1 regulation between the serotype D sibling f1 strains B3501 and B3502 through comparative analysis of their meiotic map with the meiotic segregation of Hog1-dependent sensitivity to the fungicide fludioxonil. Ssk2 is the only polymorphic component in the Hog1 MAPK module, including two coding sequence changes between the SSK2 alleles in B3501 and B3502 strains. To further support this finding, the SSK2 allele exchange completely swapped Hog1-related phenotypes between B3501 and B3502 strains. In the serotype A strain H99, disruption of the SSK2 gene dramatically enhanced capsule biosynthesis and mating efficiency, similar to pbs2 and hog1 mutations. Furthermore, ssk2, pbs2, and hog1 mutants are all hypersensitive to a variety of stresses and completely resistant to fludioxonil. Taken together, these findings indicate that Ssk2 is the critical interface protein connecting the two-component system and the Pbs2-Hog1 pathway in C. neoformans.
다기능 식물생장촉진근권세균(PGPR)인 P. fluorescens 2112 균주가 고추의 생물방제와 성장촉진에 긍정적인 영향을 주기 위해서는 생물막을 형성하여 근권에 정착하는 colonization이 필수조건이다. 따라서 근권정착능에 주요한 생물막 형성에 필요한 quorum sensing의 신호분자인 AHLs의 생산 유무를 조사한 결과, petri dish bioassay에서 AHLs를 생산하여 푸른색환을 형성하는 것을 확인할 수 있었으며 아울러 P. fluorescens 2112 균주의 생장곡선에서 대수증식기 중반에서 정체기 초반에 가장 많은 AHLs를 생산함을 확인하였다. 또한 탄소길이가 6개인 AHLs를 생산한다는 사실을 TLC bioassay를 통해 확인하였다. 그리고 고추의 뿌리 및 근권토양에서의 정착밀도를 Double layer filter paper와 Ahmad와 Baker 법으로 분석하여 확인하였다. 그 결과, 뿌리 상단과 말단에서 각각 $3{\times}10^5$ CFU/g root와 $8{\times}10^3$ CFU/g root로 확인되었으며, 근권토양에서 균주는 표면으로부터 가까운 1 cm 깊이에서는 $3.5{\times}10^6$ CFU/g soil의 높은 밀도로 존재하였으나, 먼 5 cm 깊이의 근권토양에서는 $1.1{\times}10$ CFU/g soil의 낮은 밀도로 존재하였다. 그리고 주사전자현미경을 통해 고추 뿌리의 표피 및 말단에서 처리한 균주가 생물막 형태의 군집을 형성하는 것을 확인하였다. 결과적으로 P. fluorescens 2112 균주가 AHLs를 생산하여 quorum sensing이 이루어졌으며, 이로 인해 고추의 뿌리에 생물막과 유사한 군집을 형성하여 고밀도로 colonization이 일어났을 것으로 생각된다. 따라서 P. fluorescens 2112 균주의 특징인 다양한 항진균 물질과 auxin을 생산함과 동시에 colonization을 통해 고추의 생육촉진이나 생물방제에 긍정적인 효과를 줄 수 있을 것이다.
본 연구에서는 잡음이 존재하는 공간에서 획득한 음성신호로부터 후두질환을 감별진단 할 수 있는 분류기를 구현하였다. 이를 위해 후두질환 환자로부터 수집한 /아/ 모음에 잡음을 혼입하여 음성 신호를 획득하였고, 여러 가지 후두질환을 감별진단 할 수 있는 파라미터를 추출하였으며. 이를 입력으로 하는 계층적 신경회로망을 구성하여 후두질환을 감별진단 하도록 하였다. 감별진단용 분류기는 다섯 단계의 계층적 신경회로망으로 구성하였다 첫 번째 신경회로망은 정상 양성 후두질환과 악성 후두질환을. 두 번째 신경회로망은 정상과 양성 후두질환을 감별진단 하도록 하였다 그리고 세 번째 신경회로망은 양성 후두질환 중 후두용. 성대결절 후두마비를 감별진단 하도록 하였으며. 네 번째와 다섯 번째 신경회로망은 성문암 1-4기를 감별진단 하도록 구성하였다. 분류기에 적용된 신경회로망은 다층퍼셉트론 구조로써 역전파 알고리듬으로 학습시켰으며, 선형변환 표준점수변환 등 전처리과정을 적용하여 분류기의 성능을 개선하였다. 후두질환의 감별진단 결과 후두용 88.23%. 정상. 성대결절. 후두마비 100%. 성문암 1기 90%, 성문암 2-4기 100%의 감별진단율을 관찰할 수 있었다.
방사선 조사된 완제품 조제분유를 포함한 시료 4종의 ESR 스펙트럼 특성을 측정하였다. 조제분유와 전지분유의 비조사 시료는 g=2.0050의 아주 약한 singlet 형태의 스펙트럼을 나타내었다. 조사 시료에서 전지분유는 g=2.0050의 singlet 형태의 스펙트럼, 조제분유는 전지분유와 같은 중심 피크 옆에 g=2.0006의 작은 피크를 가진 비대칭 형태의 스펙트럼을 나타내었고, 두 시료 모두 비조사 시료와 조사 시료의 신호 세기 차이가 명확하여 조사유무 판별이 가능하였다. 포도당과 유당의 비조사 시료는 아무런 시그널을 나타내지 않았으며, 조사 시료는 이미 알려져 있는 결정형 당 유래의 다형 피크를 가진 스펙트럼을 나타내었다. 선량이 증가함에 따라 신호 세기도 증가하였고, 회귀방정식의 상관계수는 0.95 이상의 높은 값을 나타내었다. 감마선과 전자선 조사에 의한 ESR 스팩트럼 간의 유의성 있는 차이는 없는 것으로 확인되었다. 결론적으로 본 실험을 통하여 ESR 분석은 방사선 조사된 조제분유 및 원료의 판별에 유용한 방법으로 적용될 수 있는 것으로 판단되었으며, 온도, 습도 및 전처리 조건 등의 요인에 의한 변화 가능성과 식품 생산 및 장기유통 기간 등을 고려할 때 이에 대한 지속적인 연구와 자료 축적이 요구된다고 할 것이다.
납에 의한 노출에 대한 평가에는 주로 전혈 중 납을 사용하고 있으나 전혈 중 납은 납의 단기 노출에 대한 정보만을 제공한다는 단점이 있다. 납 노출의 만성적 노출지표인 혈장 중 납을 분석하기 위해서는 수 ng/L의 극미량 분석이 요구되어 납의 만성지표로서의 효용성 검증에 어려움이 있다. 본 연구에서는 납 노출 근로자의 만성 노출 지표로서 혈장 중 납을 분석하기 위하여 유도결합플라즈마 질량분석법을 정립하였다. 외부환경으로부터의 오염을 최소화시키기 위해 class 1,000 수준의 청정실을 설치한 후 가동 전과 후의 부유 분진량을 확인한 후 극미량 시료 분석을 수행하였다. 표준 우태아 혈청을 이용하여 표준물 첨가법에 의한 표준편차를 이용하여 계산한 최소검출한계는 4.3 ng/L, 최소정량한계는 12.2 ng/L이었으며, 신호-대-잡음 비로 계산한 최소검출한계는 7.0 ng/L, 최소정량한계는 22.1 ng/L이었다. 20 ng/L부터 2,000 ng/L 농도 범위에서 정밀도는 4% 이내였으며, 우태아 혈청에 20-2,000 ng/L의 농도로 첨가하여 계산한 회수율은 92.3-101.3%로 양호한 결과를 얻었다. 본 연구에서 제시한 방법을 사용하여 납 노출근로자의 혈장 및 혈청 중 납 분석이 가능하였으며 이를 통해 납의 만성노출에 대한 조사가 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 심장 돌연사(sudden cardiac death, SCD)의 주된 원인인 심실세동(ventricular fibrillation)을 기존의 monophasic 제세동기와는 달리 낮은 에너지에서 효율적으로 제거할 수 있는 biphasic 자동형 제세동기를 개발하였다. 개발한 제세동기는 고전압 충 $.$ 방전부와 신호 처리부의 하드웨어와 세동검출 알고리즘과 시스템 제어 알고리즘의 소프트웨어로 구성하였고, 160번의 연속적인 충 $.$ 방전 테스트를 통하여 안정성을 확인하였으며, ECC simulator에서 발생되는 6종의 총 30가지 세동신호에 실시간 세동점출 알고리즘을 적용하여 검출능력을 평가하였다 또한 그 시스템의 임상적 효용성과 안전성을 검증하기 위하여 5마리의 돼지를 대상으로 시스템의 적절한 세동 검출 및 세동 제거 능력을 실험하였고 그 후 시스템의 효용성을 향상시키기 위한 연구로 동일한 에너지를 다른 전압 레벨에서 방전시켜 이에 따른 제세동 효율을 조사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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