• 미생물학회지
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• 제52권4호
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• pp.487-494
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• 2016

출아 효모에서의 Paf1 복합체는 총5개의 단백질로 구성되어있고, 구성성분들은 출아효모, 초파리, 식물들, 그리고 인간에 이르기까지 구조적으로, 기능적으로 잘 보존되어 있다. RNA 중합효소 II와 결합한 상태로 전사 개시부위부터 종결부위까지 함께 이동하며, 여러 전사인자들의 유입을 위한 매개체로 작용하여, 유전자 발현 조절의 핵심적인 역할을 수행한다. Paf1 복합체는 H2BK123 monoubiquitination에 기여하고, histone crosstalk에 의해 간접적으로 H3K4의 di-, tri-methylation에 기여하는 것이 알려져 있다. 하지지만, Paf1 복합체 구성요소들의 개별적인 기능에 대해서는 연구가 되어있지 않다. 이 연구에서는, Paf1 복합체 구성요소들의 단일 결핍 돌연변이 균주를 만든 후, 이들의 H2BK123 monoubiquitination 및 H3K4 mono-, di-, tri-methylation에 미치는 영향을 관찰했다. 놀랍게도, ${\Delta}paf1$, ${\Delta}rtf1$, ${\Delta}ctr9$ 돌연변이 균주에서는 H2Bub에 영향을 받는 H3K4me2와 H3K4me3뿐 아니라, H2B monoubiquitination에 영향을 받지 않는 H3K4 monomethylation의 심각한 감소를 관찰했다. 그러나, methyl기 전달 효소인 Set1의 발현 정도는 이 돌연변이 균주들에서 변하지 않았다. 이러한 결과로부터, Paf1 복합체가 Set1의 활성이나 Set1 복합체의 안정성을 직접 조절함으로써 H3K4 methylation을 조절할 수 있음을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1428-1433
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• 2012

장수 또는 노화에 관한 연구는 여러 가지 유전적 요인과 생리학적 및 환경 요인들의 복잡한 조합에 의해 결정되므로, 이와 관련된 연구는 매우 흥미로운 분야이나 또한 어려운 주제이다. 지난 수십 년 동안 장수 또는 노화에 관여하는 분자 메커니즘을 찾기 위하여 동물 모델을 사용한 유전학적 접근법으로, 특이적 유전자를 결손 시키는 연구는 귀중한 도구임이 입증되었다. 장수에 관한 첫 번째 연구는 꼬마선충의 돌연변이체에서 발견되었으며, 이 선충의 인슐린/인슐린유사 성장인자-1 회로가 장수에 관여함이 밝혀졌다. 인슐린유사 성장인자-1은 인슐린과 유사한 아미노산 서열을 가진 폴리펩타이드로, 세포의 정상적인 성장과 발달에 관여한다. 이 발견 이후 인슐린/인슐린유사 성장인자-1 회로에 관여하는 많은 인자들이 선충과 초파리 연구에서 장수에 관여함이 밝혀졌다. 또한 특이적 유전자를 결손 시킨 생쥐 모델을 이용한 연구에서도 인슐린/인슐린유사 성장인자-1 회로뿐 아니라 성장호르몬/인슐린유사 성장인자 회로도 장수에 관여함이 지난 수십 년 동안의 연구결과로 밝혀졌다. 간 조직 특이적으로 인슐린유사 성장인자-1 유전자를 결손 시킨 생쥐모델을 이용한 최근의 연구 결과에 의하면 인슐린유사 성장인자-1 자체도 장수에 관여함이 최초로 밝혀졌으며, 이는 인슐린유사 성장인자-1 회로가 무척추동물뿐 아니라 척추동물에서도 장수에 관여함을 명백하게 보여주는 결과이다. 장수를 조절하는 분자 메커니즘은 아직 완전하게 설명되지 않지만, 감소되어진 인슐린유사 성장인자-1의 신호가 장수와 노화의 조절에 중요한 역할을 하며, 인슐린유사 성장인자-1 회로에 관여하는 여러 가지 유전자들의 장수에서의 역할을 유전자 조작된 생쥐모델을 이용하여 집중적으로 검토하려 한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제59권4호
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• pp.341-348
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• 2020

ATP-binding cassette (ABC) transporter는 다양한 기질을 세포 밖과 세포 안으로 수송하는 대표적인 수송단백질이다. 곤충에서 ABC transporter는 살충제에 대한 저항성을 발달시키는 중요한 역할을 한다. 현재까지 모델곤충인 초파리를 대상으로 ABC transporter의 살충제 교차저항성에 관한 연구는 많이 수행되어오지 않았다. 본 연구에서는 ABC transporter에 속하는 Mdr49A 유전자가 여섯 종류의 살충제에 보이는 교차저항성 기작을 형질전환 초파리를 이용하여 구명하였다. 초파리 91-R과 91-C 계통은 공통된 조상으로부터 유래되었으며 91-R은 60년 이상 DDT에 노출되었지만 91-C는 어떠한 살충제에도 노출되지 않고 유지되어 왔다. 91-R 계통의 MDR49A 단백질에서 유래된 3개의 아미노산 돌연변이를 형질전환 초파리에 과발현 시켰을 때 carbofuran에 대해서 2.0~6.7배 그리고 permethrin에 대해서 2.5~10.5배의 교차저항성을 나타낸 반면 다른 약제, abamectin, imidacloprid, methoxychlor, prothiofos에 대해서는 어떠한 교차저항성도 나타내지 않았다. 이상의 결과는 Mdr49A 유전자의 과발현과 더불어 3개의 아미노산 돌연변이는 두 개 약제, carbofuran과 permethrin에 대해 교차저항성 기능을 한다고 제시하고 있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.109-115
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• 2022

난황형성과정(Vitellogenesis)은 발달하는 난모세포에 난황이 축적되는 과정으로, 이 과정의 개시는 알형성과정(oogenesis)을 제어하는 주요 메커니즘이다. 곤충생리학 모델인 노랑초파리(Drosophila melanogaster)에서 난황형성과정은 성충으로 우화한 직후 시작하여 성적 성숙이 일어나는 2-3일간 지속된다. 성숙한 난모세포가 충분히 만들어지고 성적 성숙이 종료되면, 짝짓기 후 알형성과정이 다시 시작될 때까지 난황형성과정은 멈춘다. 수컷 초파리의 정액 단백질인 성 펩타이드(Sex peptide, SP)는 짝짓기의 신호로서 알라타체(corpora allata)를 자극해 유약호르몬(Juvenile hormone, JH) 생합성 및 분비를 유도하며, 혈림프(hemolymph) JH 농도의 증가는 난황형성과정을 자극한다. 최근 연구 결과에 따르면, SP수용체 뉴런은 자궁 내막의 수상돌기를 통해 교미 중 정액과 함께 자궁으로 전달된 SP를 감지함으로써, 축삭돌기를 통해 중추신경계인 복부 신경절에 짝짓기 신호를 보내는데, 이러한 중추신경계 SP 신호가 JH 생합성 및 분비, 그리고 난황형성과정을 유도하는 것으로 밝혀졌다. 짝짓기 후 암컷에서의 난황형성과정은 일주기 리듬을 보이는데, 노랑초파리의 일주기 리듬은 중추 신경계 뉴런들에 의해 제어된다. 본 종설은 성적 성숙, 짝짓기 신호, 그리고 일주기 리듬에 따라 난황형성과정을 제어하는 신경 메커니즘에 관한 최근 연구 성과를 다룬다.