• 생명과학회지
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• 제14권1호
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• pp.26-31
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• 2004

본 연구는 redox regulator로 알려 진 Ref-1 (Redox factor-1)과 결합하는 새로운 단백질을protein-protein interaction의 원리를 이용한 방법인 yeast two-hybrid assay로 검색, 동정하고, 검색된 단백질의 in vitro, in vivo 기능을 규명하는 데 그 목적을 두고, mouse 11-day Embryo cNA library를 prey로, full length REF-1을 bait로 하여 yeast strain 인 HF7C에 cotransformatiom시킨 후 histidine, leucine, tryptophan이 결핍된 SD plate에서 키워 자란 yeast transformants를 $\beta$-galactosidaseassay하여 screening하여 분리한 세 개의 clone중 한 clone이 DNA sequencing으로 확인한 결과 mouse thioredoxin임을 확인하였다.

• Molecules and Cells
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• 제40권8호
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• pp.558-566
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• 2017

Regular monitoring on experimental animal management found the fluctuation of ART outcome, which showed a necessity to explore whether superovulation treatment is responsible for such unexpected outcome. This study was subsequently conducted to examine whether superovulation treatment can preserve ultrastructural integrity and developmental competence of oocytes following oocyte activation and embryo culture. A randomized study using mouse model was designed and in vitro development (experiment 1), ultrastructural morphology (experiment 2) and functional integrity of the oocytes (experiment 3) retrieved after PMSG/hCG injection (superovulation group) or not (natural ovulation; control group) were evaluated. In experiment 1, more oocytes were retrieved following superovulation than following natural ovulation, but natural ovulation yielded higher (p < 0.0563) maturation rate than superovulation. The capacity of mature oocytes to form pronucleus and to develop into blastocysts in vitro was similar. In experiment 2, a notable (p < 0.0186) increase in mitochondrial deformity, characterized by the formation of vacuolated mitochondria, was detected in the superovulation group. Multivesicular body formation was also increased, whereas early endosome formation was significantly decreased. No obvious changes in other microorganelles, however, were detected, which included the formation and distribution of mitochondria, cortical granules, microvilli, and smooth and rough endoplasmic reticulum. In experiment 3, significant decreases in mitochondrial activity, ATP production and dextran uptake were detected in the superovulation group. In conclusion, superovulation treatment may change both maturational status and functional and ultrastuctural integrity of oocytes. Superovulation effect on preimplantation development can be discussed.

• 한국수정란이식학회지
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• 제33권3호
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• pp.177-183
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• 2018

생체 조직 내에서 표지인자의 발견은 해당 세포의 특성과 기능을 이해하는 데 매우 중요하다. 이전의 연구에서 본 연구진은 돼지정원줄기세포에서 특이적으로 IGFBP 3가 발현되어 표지인자로의 가능성을 보고한 바 있다. 본 연구에서는 IGFBP 3이외의 다른 family member가 정원줄기세포에서 특이적으로 발현하는 지와, 이의 발현을 조절하는 PAPP-A의 조직학적인 측면에서의 발현 양상을 5일령 돼지 정소에서 확인하였다. 그 결과 IGFBP 1, 2, 3, 4, 6의 발현은 정소 전체에서 발현되는 수준보다 돼지 정원줄기세포에서 더 높은 수준에서 발현하고 있음을 확인하였다. PAPP-A는 sertoli cell에서 특이적으로 발현하며, 정원줄기세포에서는 발현하지 않는 것을 PGP9.5와의 동시-조직염색으로 확인하였다. 이러한 결과는 Sertoli cell에서 발현하는 PAPP-A 단백질은 미성숙 돼지 정소에서 IGFBP family를 통해 정소 세포의 발달과 분화를 조절할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권4호
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• pp.265-273
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• 2001

바닷가에서 흔히 볼 수 있는 성게는 중요한 수산자원일 뿐만 아니라 발생학 연구가 시작된 1800년대부터 지금까치 100여 년 이상 해양생물 발생연구의 모델이 되어 왔다. 최근 성게 배아(embryo)는 환경오염이나 독성 연구의 모델로서도 자주 이용된다. 성게가 널리 연구대상이 되는 이유는, 시료 확보와 배아의 실험실 배양이 쉽고, 세포의 이동과 기관 형성 등 배아의 발달과정이 명확히 관찰되며, 배아에 대한 세포 조작과 유전자 조작이 가능하다는 실험모델로서의 장점 때문이다. 또한 ,성게가 생물계 내에서 갖는 진화적, 발생학적 중요성 역시 성게 연구를 활발하게 하는 주된 이유가 되고 있다. 성게는 전구동물에서 후구동물이 분리되어 진화한 초기 단계를 대표하는 생물군이며, 부유성섭식유생(planktotrophic larvae) 시기를 거쳐 발달하는 대다수 해양무척추동물을 대표하는 생물군이기도 하다. 성게의 수정란은 약 7시간 후 60세포기에 이르며 이후 상실기, 포배기, 낭배기를 거쳐 플루테우스(pluteus)유생으로 발달한다. 성게의 60세포기 배아에는 이미 서로 다른 기관으로 발달할 5개의 구역(territories; fate map)이 정해진다. 각 구역의 세포들은 구역 특유의 유전자를 발현하게 된다. 식물극(vegetal pole)에 위치한 마이크로미어(micromere) 세포군은 포배 중기에 포배강 내로 들어가 일차중배엽세포(primary mesenchyme cells, PMCs)를 형성하고 이 후 유생의 뼈대(spicule)를 만든다. PMCs에서는 뼈대형성에 관여하는 SM3O, SM37, SM50, PM27, msp 130등의 유전자가 발현된다. 이들 중 SM37과 SM50은 뼈대의 얼개(matrix)를 만드는 염기성 단백질로서 Glycine, Proline, Glutamine이 많은 반복구조를 갖는다. 이 두 유전자는 발현시기와 기능이 유사하여 과거 한 유전자에서 진화된 유전자군(gene family)으로 생각된다. 성게의 발생 관련 유전자의 발현과 기능에 대한 연구는 해양무척추동물의 부유성섭식유생 발생에 대한 분자수준의 이해를 가능케 하며, 연체동물의 껍질 형성, 어류의 뼈대 형성, 척추동물의 뼈대 형성 등 생물계에서 공통적으로 보이는 소위 생광물화(biomineralization)의 유전학적 기전을 이해하는데 커다란 도움이 되고 있다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제31권3호
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• pp.193-198
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• 2007

본 연구는 소의 초기 난할 단계인 2 또는 4세포기 수정란의 특정 분할구가 배반포 단계의 내부 세포괴(Inner Cell Mass)와 영양막 세포(Trophectoderm cells)로의 발달 운명이 미리 정해지는 지를 확인하기 위해 실시되었다. 먼저 생쥐의 체내수정란과 소의 체외 수정란에서 배반포의 영양막 세포에서만 특이적으로 발현하는 cdx2단백질의 발현 양상을 조사하였다. 또한, 소의 경우 2세포기와 4세포기가 내부 세포괴와 영양막 세포로 나눠지는 시점인지를 조사하기 위해 2 또는 4세포기의 특정 분할구에 Dextran의 주입 실험과 분할구 제거 실험을 통해 ICM과 TE 형성을 확인하였다. cdx2의 발현 경향은 생쥐와 소의 2세포기일 때 대칭과 비대칭적으로 발현되는 것을 확인하였다. 생쥐의 4, 8세포기 및 상실배기에서는 분할구 전체에서 발현되었으나, 소 수정란의 분할구에서는 전체 또는 부분적으로 발현되었다. 또한, 생쥐와 소의 배반포기에서는 영양막 세포에서만 발현이 되는 것을 확인하였다. 소 수정란의 2세포기와 4세포기 단계에서 특정 분할구에 주입된 De xtran은 배반포의 내부 세포괴와 영양막 세포의 양쪽에 분포된 것을 관찰할 수 있었다. 2세포기 단계에서 하나의 분할구가 제거된 수정란 역시 ICM 및 TE 세포를 지닌 정상 배반포로 발달함을 확인하였다. 따라서 본 연구 결과는 영양막 세포에서만 특이적으로 발현하는 cdx2의 발현이 2 또는 4세포기 단계 소 수정란에서는 특별한 차이를 보이지 않으며, 궁극적으로 난할 초기에는 ICM과 TE 세포로의 운명이 결정되지 않는다는 것을 보여준다.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.81-81
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• 2003

DNA methylation is a covalent modification of DNA that can modulate gene expression and is now recognized as a major component of the epigenome. During evolution, the dinucleotide CpG has been progressively eliminated from the genome of higher eukaryotes and is present at only 5% to 10% of its predicted frequency. Approxymately 80% of the remaining CpG sites contain methylated cytosines in most vertebrates and they are distributed in a pattern that is unique in each tissue and is inversely correlated with gene expression. The pattern of methylation is faithfully maintained during cell division by the enzyme Dnmt1, the maintenance DNA methyltransferase, which catalyzes the transfer of a methyl group from S-adenosyl-methionine to the 5'-position of the cytosine ring. We have been identified bovine Dnmt1 cDNA full-length recently (AY173048) Little is known on the functions of Dnmt1 in bovine preimplantation embryos. Thus, we analyzed the specific pattern of Dnmt1 in in vitro derived/nuclear transfer bovine and in vivo derived mouse embryos to monitor the epigenetic reprogramming process. We investigated these process by using indirect immunofluresence with an antibody to Dnmt1. According to other studies, Dnmt1 accumulates in nuclei of early growing oocytes but is sequestered in the cytoplasm of mature oocytes. In 2-cell and 4-cell embryos, Dnmt1 is cytoplasmic, but at the 8-cell stage, it is present only in the nucleus. By the blastocyst stage, Dnmt1o is again found only in the cytoplasm. Thus, nuclear localization of Dnmt1o in preimplantation embryos is limited to the 8-cell stages After implantation, Dnmt1 is localized in the nucleus in mouse. However, we have found different patterns of Dnmt1 nuclear localization. Though we used the common antibody, immune-localization data revealed that Dnmt1 antibody have been detected at the nucleus in 1-cell to blastocyst embryos. Therefore, maybe we think that the functions of Dnmt1 between bovine and mice are different. In order to Identify the mechanisms that regulate DNA methylation in bovine preimplantation embryo, we have plans on using bovine oocyte and somatic specific Dnmt1 antibodies.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제10권2호
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• pp.105-113
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• 2006

세포의 대사과정에서 생성되는 활성산소종(reactive oxygen species : ROS)은 세포의 성숙과 발생 과정을 저해하며, 인간의 생식 수관에서 불임의 원인이 된다. 많은 세포생물학적 연구를 통해 ROS에 대한 세포 내의 보호 기작이 밝혀지고 있다. Activating transcription factor 4(ATF4)는 세포 내에서 산화적 스트레스를 비롯한 여러 스트레스 요인으로부터 세포를 보호하는 기작에 관여하는 중요한 인자로서, 스트레스에 의한 세포 사멸을 유도하는 유전자의 활성화와 관련이 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 착상 전 초기 배아의 발생 단계에서 ROS에 의한 산화적 스트레스가 배아의 발생에 영향을 준다는 보고와 관련하여 생쥐 초기배아에 산화적 스트레스 요인인 $H_2O_2$(hydrogen peroxide)를 처리한 후 ATF4 유전자의 발현 변화를 추적하였으며, ROS 방어에 관여하는 SOD1 유전자와 apoptosis 유전자인 Bax의 발현 양상을 함께 비교하였다. 또한 면역형광염색법을 이용하여 착상전 초기배아의 ATF4 단백질 발현 부위를 조사하였다. $H_2O_2$를 0.1 mM 농도로 처리한 2-세포기 배아에서는 처리 8시간 후인 4-세포기 단계부터 발생율이 감소하기 시작하였으며, 0.5 mM과 1.0 mM 농도에서는 배아의 발생이 진행되지 않았다. RT-PCR결과 SOD1 유전자의 발현은 $H_2O_2$를 처리한 모든 그룹에서 처리 1시간째인 2-세포기 배아단계에서 대조군보다 증가하였으며, ATF4 유전자 역시 2-세포기 배아단계에서 발현이 증가하였다. Bax 유전자도 통일한 시기에 발현이 증가하였다. ATF4 단백질의 배아 세포 내 발현부위는 스트레스 방어 기작이 주로 일어나는 세포질에서 많이 발현이 되었으며 포배기 배아에서는 내세포괴(inner cell mass)부위 보다는 영양외배엽(trophectoderm)에서 발현됨을 확인하였다. 2-세포기 배아에서 ATF4 immunoreactivity는 모든 $H_2O_2$농도 처리군에서 대조군보다 증가하였다. 이상의 결과에서, 착상 전 초기 배아에서 ROS에 의해 ATF4 발현이 유도됨을 확인하였다. 따라서 산화적 스트레스에 대해 배아를 보호하기 위한 방어 기작에 ATF4가 관여하는 것으로 사료되며, 세포 사멸 유전자의 발현과도 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제29권1호
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• pp.73-81
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• 2014

돼지 수정란의 체외 생산 효율성 향상을 위해서는 배발생율과 더불어 고품질의 배를 조기에 선별해야 한다. 체외 배 발생율에 대한 보고는 많지만, 고품질의 배를 선별할 수 있는 기술에 대한 연구는 거의 없었다. 본 연구에서는 돼지 난포란 유래 수정란의 체외배양에 있어서 배반포로의 배 발달과 생존에 미치는 Vitamin $K_1$(vit $K_1$) 첨가 농도, 시기 및 시간의 효과를 검토하였다. $1.0{\mu}M$, $3.0{\mu}M$ 및 $6.0{\mu}M$ vit $K_1$을 배양 1일째 24시간 첨가한 결과, 배반포 발달율이 시험군이 $14.5{\pm}4.3$, 0.0 및 0.0%로써 대조군의 $35.5{\pm}3.2%$에 비하여 유의하게 낮았고(p<0.05), 배반포의 생존율도 대조군이 $31.8{\pm}2.6%$로써 시험군의 $22.2{\pm}2.9$, 0.0 및 0.0%에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 상기 첨가 농도에서 첨가 시간을 달리한 결과, $1.0{\mu}M$ 농도에서 6시간 처리군의 배반포 발달율과 생존율이 각각 $26.5{\pm}2.9%$ 및 $47.2{\pm}2.8%$로써 가장 높았고 특히, 12시간 처리군보다 유의하게 높았다(p<0.05). $3.0{\mu}M$ 농도에서는 대조군의 배발달율이 $36.4{\pm}3.1%$로 가장 높았으나, 생존율은 3.0시간 첨가군이 $41.7{\pm}3.2%$로 대조군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). $6.0{\mu}M$ 농도에서도 배발달율은 대조군($32.0{\pm}2.8%$), 생존율은 0.5시간 첨가군($42.9{\pm}1.8%$)이 가장 높았다. 각각의 vit $K_1$ 첨가 농도와 시간을 기준으로 서로 다른 배양 시기에 첨가한 결과, $1.0{\mu}M$ 6시간 첨가군에서는 배반포 발달율은 배양 4일째 첨가군, 생존율은 배양 2일째 첨가군이 가장 높았다. 한편, $3.0{\mu}M$ 3.0시간 및 $6.0{\mu}M$ 0.5시간 첨가군에서는 배양 4일째 첨가군의 배반포 발달율($59.5{\pm}4.1%$ 및 $50.0{\pm}3.6%$)과 생존율($72.7{\pm}5.4%$ 및 $79.2{\pm}4.0%$)이 대조군과 다른 시험군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 한편, vit $K_1$ 첨가에 따른 배반포의 세포 수를 조사한 결과, 첨가군($1.0{\mu}M$ 6시간 배양 2일째, $3.0{\mu}M$ 3.0시간 배양 4일째 및 $6.0{\mu}M$ 0.5시간 배양 6일째)이 $53.4{\pm}5.8$, $49.4{\pm}3.8$ 및 $51.5{\pm}4.5$개로써 대조군의 $40.2{\pm}2.3$개에 비하여 유의하게 많았다(p<0.05). 그러나 사멸세포 수는 시험군이 $3.2{\pm}0.9{\sim}3.7{\pm}2.1$개로써 대조군의 $4.2{\pm}1.2$개보다 적었으나, 유의차는 없었다. 세포 사멸 유도 유전자인 Bax mRNA 발현은 처리군과 대조군은 비슷하였으나, 세포 사멸 억제 유전자인 Bcl-xL mRNA 발현은 처리군이 대조군보다 높았고 특히, $6.0{\mu}M$ 0.5시간 배양 4일째 첨가군이 가장 높았다. 이상의 결과로부터 돼지 미성숙 난포란 유래 수정란의 체외 배양에 vit $K_1$의 첨가는 배반포의 생존율과 세포수 증가에 효과적이었다. 그 이유에 대해서는 아직 많은 부분이 밝혀져야 되겠지만, 고품질의 배반포 조기 선발에는 활용이 가능할 것으로 생각된다.