• 생명과학회지
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• 제24권8호
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• pp.820-826
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• 2014

세포표면 수용체와 통로가 적절히 기능하려면 특정 세포 내 위치로 배치되고 조절되어야 한다. PSD95/Dlg/Zo-1 (PDZ) 도메인은 이러한 배치와 조절을 매개하는 다양한 단백질들을 인식하고 이 단백질들이 서로 결합하는데 관여한다. MUPP1은 13개의 PDZ domain을 가지는 단백질로서 여러 구조 단백질 및 신호전달 단백질과 상호 결합하지만, MUPP1이 어떻게 안정화되며, 어떻게 신호전달과정에 관여하는지에 대해 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 MUPP1의 PDZ 도메인과 상호 작용하는 단백질을 규명하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 이용하였고, Parkin이 MUPP1과 결합하는 것을 확인하였다. Parkin은 E3 ubiquitin ligase로서, Parkin 유전자의 기능상실 돌연변이는 autosomal recessive juvenile parkinsonism을 일으키는 것으로 알려져 있다. Parkin은 MUPP1의 12번째 PDZ domain과 결합하지만, 다른 PDZ 도메인과는 결합하지 않았다. Parkin의 C-말단부위는 II 형 PDZ-결합모티프를 가지고 있는데, 이 모티프가 MUPP1과의 결합에 필수적임을 확인하였다. HEK-293T 세포에 MUPP1과 Parkin을 동시에 발현하여 발현위치를 확인한 결과 세포내의 같은 위치에서 발현하였다. 또한 Parkin은 MUPP1을 강하게 유비퀴틴화 하였다. 이러한 결과들은 MUPP1이 Parkin의 기질이며, Parkin에 의한 유비퀴틴화에 의해 MUPP1의 기능 혹은 안정성이 조절될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제22권12호
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• pp.1672-1679
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• 2012

본 연구는 육계에서 고밀도 사양체계가 간의 지놈 전사체, 특히 스트레스 및 지방대사 연관 유전자들의 발현에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 실시하였다. 공시된 시험동물의 대조군 사육밀도는 $495cm^2$/수, 고밀도군은 $245cm^2$/수를 35일령까지 유지하였다. 대조구와 비교하여 고밀도 사양 육계에서 체중, 증체량, 사료섭취량이 유의적(p<0.05)으로 감소되는 것으로 나타났다. 폐사율은 고밀도군에서 15.7%로서 대조군(3.7%)에 비해 폐사율이 4.2배 높았다. 육계의 사육밀도에 따른 스트레스관련 유전자 HMGCR, $HSP90{\alpha}$, HSPA5 (GRP78/Bip), DNAJC3, ATF4 등의 발현이 증가하였으며, interferon-${\gamma}$, PDCD4 등의 발현은 감소하였다. Endoplasmic reticulum (ER) stress 관련 HSPA5 (GRP78/Bip), DNAJC3 그리고 ATF4은 유전자들은 고밀도 사양계에서 유전자의 발현이 2-3배 증가함을 보였다. 고밀도 사양은 지방산 합성에 관여하는 효소들(ACSL5, TMEM195, ELOVL6)의 유전자 발현증가와 지방산산화(${\beta}$-oxidatin)에 관여하는 효소들(ACAA1, ACOX1, EHHADH, LOC423347, CPT1A)의 RNA 발현 증가를 유도하였다. 본 연구는 밀사에 의한 스트레스가 닭의 간에서 지방을 합성하기 위한 유전자들의 발현을 증가시키고, 합성된 지방산을 분해하여 에너지를 생산하기 위한 지방산의 산화도 높게 유지하고 있음을 보여주었다. 닭의 주요 지방대사기관인 간에서 외부적 환경인자(사육환경)에 의한 스트레스와 생리적 대사(지방대사 및 소포체 스트레스)가 서로 밀접한 관계가 있음을 분자생물학적 수준에서 확인하였다. 따라서 스트레스저감 사육환경제공 및 친환경 사육방법 도입 등 동물복지를 고려한 가금사양체계가 필요한 것으로 사료된다.

• 과학교육연구지
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• 제47권2호
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• pp.192-210
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• 2023

이 연구는 인지적 도제 모델의 교수 단계와 교수방법을 적용하여 Rapid-cycling Brassica rapa (RcBr)를 활용한 식물 분자생물학 실험 프로그램을 개발하여 그의 적용 효과를 알아보고자 하였다. 개발된 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관한 전문성 제고를 위하여 'purple RcBr과 non-purple RcBr 개체의 DFR 유전자 확인'과 'DNA 프로파일링 방법을 이용한 RcBr 개체의 유전적 다형성 부위 확인'의 두 가지 실험 주제를 선정하여 총 8차시로 구성하였다. 개발된 프로그램은 충북 H 대학교 생물교육 전공 2학년 18명을 대상으로 적용하여 분자생물학 지식과 기술 활용에 관한 인지기능과 영역 일반적 메타인지 기능의 향상 효과를 알아보았으며, 개발된 프로그램에서 제공된 수업흐름도 작성 과제의 분석을 통하여 프로그램의 효과를 검증하고자 하였다. 개발된 인지적 도제 모델 기반의 RcBr 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 지식 및 기술 활용에 관한 인지기능 향상에 효과적이었다. 예비교사의 선행 실험 경험에 따라 고차적 인지기능 향상에 차이를 보였는데, 선행 실험 경험이 없는 예비교사의 고차적 인지기능 향상에 특히 효과적이었다. 개발된 프로그램은 또한 영역 일반적 메타인지 기능 중 메타인지적 지식의 과제와 메타인지적 조절의 계획, 점검, 평가 부분의 하위요소에 있어 유의미한 향상 효과를 보여주었다. 이는 프로그램의 차시별 자기평가 활동이 예비교사의 메타인지적 조절 기능 향상에 도움을 주었기 때문으로 생각한다. 이 연구에서 개발된 인지적 도제 모델의 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관련된 핵심역량을 키우는데 이바지한 것으로 나타났으므로 후속 연구에서 이 교수·학습 자료를 재구성하여 과학교사 연수나 고등학생들에게 적용하여도 메타인지 기능의 향상 효과를 기대할 수 있을 것이다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제29권5호
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• pp.470-478
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• 2004

본 연구의 목적은 Prevotella nigrescens lipopolysaccharides (LPS)로 자극된 MG63 osteosarcoma 세포에서 생성, 분비되는 기질금속단백효소인 MMP-1과 그 억제제인 TIMP-1을 측정할 뿐아니라 수산화칼슘으로 처리한 P. nigrescens LPS에 의한 기질금속단백효소와 그 억제제의 분비수준의 변화를 알아보는데 있다. 혐기성 조건에서 배양한 P. nigrescens로부터 LPS를 추출하여 순수정제한 다음 0, 1 그리고 $10{\;}\mu\textrm{g}/ml$의 LPS 농도로 MG63 세포를 자극하거나 또는 수산화칼슘으로 처리한 $10{\;}\mu\textrm{g}/ml$의 LPS로 세포를 다양한 자극하여 다양한 시간이 경과한 다음 세포로부터 분비되는 MMP-1과 TIMP-1의 RNA 수준을 real time-PCR 방법으로 측정하였다. 실험결과 MMP-1의 mRNA수준은 48시간에서 최고에 달하였고 그 분비정도는 LPS의 농도에 비례하였다. TIMP-1 mRNA는 $1{\;}\mu\textrm{g}/ml$의 세균성 LPS 자극시 24시간 및 48시간에서 높은 증가를 보였으나 고농도인 $10{\;}\mu\textrm{g}/ml$의 LPS로 자극한 경우 오히려 그 발현이 억제되었다. 또한 수산화칼슘으로 전처리한 P. nigrescens LPS로 자극한 MG 63 세포에서는 MMP-1과 TIMP-1의 분비가 억제되었다. 이러한 결과를 통해 볼 때 P. nigrescens LPS에 의한 MMP-1과 TIMP-1의 발현조절이 치근단 질환에서 발생하는 치조골 흡수 기전중 하나로 사료된다. 뿐만 아니라 P. nigrescens에 의해 분비되는 기질금속단백효소를 매개로 하는 염증반응 감소에 수산화칼슘이 효과적으로 작용하는것으로 확인되어 치근단 질환에 관여하는 세균성 LPS를 제거하기 위해 임상적으로 사용되는 근거가 될 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제18권2호
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• pp.234-240
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• 2008

매향' 딸기의 안토시아닌 생합성은 개화 후 26일째 시작되어 과실의 성숙기 동안 계속된다. 딸기로부터 안토시아닌의 생합성에 관여하는 주요 유전자를 분리하였다. 각각의 유전자에 대해, 다양한 식물체의 유사 유전자의 염기서열을 비교하여 PCR (polymerase chain reaciton) primer를 제작하였다. 숙기의 딸기에서 분리된 total RNA로부터 합성된 CDNA와 각 primer를 이용하여 RT (reverse transcriptase)-PCR을 수행하였다. 각 CDNA clone의 염기서열을 작성하여 분석한 결과, 이들은 안토시아닌 생합성에 관여하는 phenylalanine ammonia lyase (PAL), 4-cummarate CoA ligase (4CL), chalcone synthase (CHS), chalcone isomerase (CHI), flavanone-3-hydroxylase (F3H), dihydroflavonol 4-reductase (DFR), anthocyanidine synthase (ANS) 그리고 UDP-glucose:flavonoid-3-O-glucosyltransferase (UFGT) 효소에 해당되었다. Northern blot 분석 결과, 이들 유전자는 과실 발달과정에서 시기적으로 조절되었다. 특히 PAL을 제외한 모든 유전자는 과실에서만 주로 발현되었다. PAL, DFR 그리고 ANS유전자는 과실 초기 발달 단계인 개화 후 10일에 검출된 후 감소하다가, 22일에 다시 증가하기 시작하여 34일에 최대가 되었다. 한편, 다른 유전자들은 초기에는 발현되지 않다가, 안토시아닌이 축적되기 시작하는 개화 후 $22{\sim}30$일에 처음으로 검출되었다. 본 연구를 통해, 딸기 과실 발달과정에서 안토시아닌 생합성 과정에 관여하는 여러 유전자가 과실 숙기에 함께 조절되는 현상을 알 수 있다. 이러한 연구 결과는 안토시아닌 합성과정을 제어하는 조절 유전자가 존재한다는 것을 시사한다. 그리고 딸기의 안토시아닌 생합성 유전자의 발현패턴을 크게 두 가지로 나눌 수 있는 것으로 보아, 딸기의 안토시아닌 생합성에는 적어도 두 가지 서로 다른 조절 기작이 관여하여 색소 발달 과정을 제어할 것으로 보인다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.438-447
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• 2017

개화는 배추종 작물의 생산성과 연관된 중요 발달 특성 중 하나이다. 이식 후, 갑작스러운 저온에 노출되어 때이른 개화를 하게 되면 수확되는 생산물의 양과 질이 떨어지게 된다. 따라서, 개화조절 메커니즘을 이해하는 것은 배추 종 작물의 농업적 생산성을 향상시키는데 도움을 줄 것이다. 춘화는 배추과 작물에서 일반적으로 알려져 있는 개화를 유도하는 중요한 요소이다. 그러나 옐로우 사순이나 코마수나와 같은 배추 아종은 춘화처리 없이도 개화한다. 1일을 주기로 하여 생물의 생리기작을 조절하는 생체시계 유전자는 일장감응형의 개화 조절에 중요한 역할을 하지만 춘화처리를 통해 개화를 유도하는 기작과도 연관되어 있다. 본 논문에서는 22개의 배추 아종을 개화에 춘화처리가 필요한 춘화형과 춘화처리 없이도 개화하는 비춘화형으로 나누어 보존된 생체시계 유전자, BrPRR1 군의 염기서열 분석을 수행하였다. 그 중 BrPRR1b 유전자의 결손 영역으로 춘화형과 비춘화형 두 그룹을 구분할 수 있었다. 이 서열변이를 증폭할 수 있는 PCR 프라이머를 디자인하여 비춘화형 배추 아종에서는 451 bp의 긴밴드를, 춘화형 배추에서는 422 bp의 작은 크기의 밴드를 증폭할 수 있었다. 이 프라이머 세트는 43개 배추 아종과 4개의 배추속 작물, 브로콜리, 양배추, 갓, 그리고 유채의 개화형을 구분하는데 적용되었다. 각 작물의 PCR 결과와 개화시기에 대한 정보를 통하여 프라이머 세트가 개화형을 판별할 수 있는 마커로 이용될 수 있음이 확인되었다. 이 마커시스템은 배추 종 작물 육종에 유묘 단계에서 개화형을 판단하는데 이용할 수 을 것이다. 또한 이 결과들은 생체시계 유전자가 배추 종 작물의 개화를 조절하는 좋은 전략이 될 수 있음을 보여주었다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제8권1호
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• pp.57-64
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• 2004

본 연구는 생쥐의 난소 및 정소 조직에서 발달 단계에 따라 나타나는 일주기성 clock유전자의 발현과 단백질의 발현 양상을 알아보고자 하였다. 생쥐의 난소 및 정소에서 일주기성 변화와 연관된 유전자(Period1(Per1), Period2(Per2), Period3(Per3), Cryptochromel(Cry1), Cryptochrome2 (Cry2), Clock, Bmall)와 시교차 상핵에서 분비되어 표적 조직 또는 기관으로 전달되는 물질로 알려진 Prokineticin (Prok2)에 대 한 수용체들 (Prok1r과 Prok2r), PERI 단백질의 발현 양상을 발달 단계에 따라 (post partum day; ppd 1, 7, 10, 21, 35) 확인하였다. 주요 clock 유전자들은 생후 발달 단계에 따라 각각 다양한 발현양상을 보였다. 난소의 경우 많은 난포가 성장을 시작하는 시기인 생후 7일과 10일을 전후하여 발현량이 대부분 증가하는 것을 볼 수 있었으며, 정소의 경우에도 발달 단계에 따라 7일에서 발현이 증가하는 양상을 보였다. 특히 clock유전자들은 생후 7일과 10일에서 상대적으로 높은 발현 양상을 보였다 시교차 상핵에서 분비되어 표적기관으로 분비되는 것으로 알려진 Prok2의 수용체의 경우에도 주요 주기성 유전자들의 발현이 증가하는 것과 같은 시기에 발현이 높아지는 것을 확인할 수 있었고, 생식소 발달 초기에 강하게 발현되나 차후 점진적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 PER1의 발현양상을 면역조직화학적 방법으로 확인한 결과, 난포의 각 발달 단계에서 난소 내 정상적인 난포의 과립세포와 난자에서 높게 발현되는 것을 알 수 있었고, 상기의 결과는 Perl 유전자의 발현 양상과 일치함을 확인할 수 있었다 또한 정소 내 Per1 유전자와 PER1 단백질의 발현은 모두 생후 10일과 21일에서 감소하는 경향을 보이나 성적으로 성숙됨에 따라 다시 증가하는 것을 확인할 수 있어, PER1 단백질은 생식소의 발생 단계별로 다양한 발현 양상의 차이를 보이며, 정자와 난자의 정상적인 발달에 밀접한 연관이 있음을 추론할 수 있었다. 본 연구의 결과, 일주기성 clock유전자들 중 특히 Per1이 생식소의 정상 발달에 중요하게 작용할 수 있음을 시사하여 차후 이에 대한 다양한 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제49권4호
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• pp.431-438
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• 2006

목 적 : 새로운 암억제 유전자로 알려진 IGFBP-3의 주요 기능은 IGF-I과 IGF-II와 결합을 하여 IGF의 기능을 조절하는 IGF dependent mechanism과 IGFBP-3 자체가 IGF와 결합과는 무관하게 세포의 apoptosis를 유도하는 IGF independent mechanism이 보고되었다. 암억제 유전자 p53의 대표적인 항암 기전의 하나는 직접 IGFBP-3의 발현을 증가시키며, 발현된 IGFBP-3는 암세포의 apoptosis를 유도시킨다. IGFBP-3의 항암작용은 보고되었지만, IGFBP-3의 변역 후 변형에 의한 항암기전은 전혀 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 p53의 항암기전과 관련하여 IGFBP-3의 당화에 관련된 기전을 밝히고, IGFBP-3 당화의 의미를 규명하였다. 방 법 : 실험 세포주로는 p53의 변이를 보이며 p53의 발현이 일반세포에 비교하여 낮은 특징을 갖고 있는 사람의 유방암세포인 MDA-MB-231를 사용하였으며, Ad/p53과 Ad/IGFBP-3 아데노바이러스를 감염시킨 후 IGFBP-3의 발현 변화와 apoptosis 기전을 분석하였다. glycosylation 억제제로 알려져 있는 tunicamycin을 처리하여 당화의 정도를 조사하였다. 결 과 : 실험 세포에 Ad/p53을 감염시켜 p53을 발현시킨 결과 성장의 억제와 apoptosis가 유도되었고, IGFBP-3의 발현이 현저하게 증가되었으며, 특히 IGFBP-3의 당화 형태를 증가시켰다. 당화된 IGFBP-3의 증가는 세포의 apoptosis의 유도가 촉진되었으며, 이러한 IGFBP-3의 당화는 p53과 IGFBP-3의 발현을 동시에 유도시킨 결과 더욱 항진되었다. 결 론 : 이상의 연구에서 IGFBP-3의 암억제 능력의 향상은 p53에 의한 IGFBP-3의 당화의 증가를 통하여 안정화됨으로서 나타나고 있음을 알 수 있었다. 이는 p53과 IGFBP-3를 이용한 혼합유전자 치료가 가능할 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권4호
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• pp.395-404
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• 2002

연구배경: SP-A는 surfactant의 분비, 합성 및 재순환에 관여하는 중요한 역할을 담당한다. Glucocorticoid는 폐의 형태학적 발생을 촉진시키며, surfactant인지질의 생산을 증가시키고, surfactant B와 C의 축적 및 폐탄성을 향상시킨다. 시험관 내에서의 실험을 통하여 관찰 한 바에 의하면 glucocorticoid의 투여량에 따라 SP-A mRNA와 SP-A 단백의 총량이 증가하기도하고 감소하기도 한다. 그러나 실험동물 내에서의 SP-A mRNA와 SP-A 단백량에 대한 스테로이드의 효과에 관한 보고는 드물다. 방 법: 저자들은 실험동물 내에서의 현황을 파악하고자 dexamethasone을 백서에 투여한 후 SP-A의 유전자 발현양상은 filter hybridization방법으로, SP-A 단백량은 double sandwich ELISA 방법으로 각각 검색하여 dexamethasone의 투여양과 투여기간에 따라 실험동물 내의 SP-A 유전자 발현과 총 SP-A 단백량에 대한 dexamethasone의 효과를 관찰하였다. 결 과: 1) Dexamethasone 투여량에 따른 SP-A mRNA량은 dexamethasone을 일일 0.2 mg/kg 투여한 지 24시간 경과후에 38.8%가 증가하였다. 2) Dexamethasone투여기간에 따른 SP-A mRNA량은 dexamethasone을 일일 2 mg/kg씩 일주일간 투여 후에 대조군에 비하여 49.7%가 유의하게 증가하였다(P<0.01). 3) 폐의 총 SP-A 단백량은 dexamethasone을 일일 2 mg/kg씩 일주일간 투여 후에 대조군에 비하여 373.7%가 유의하게 증가하였다(P<0.005). 결 론: 이상의 결과는 실험동물 내 dexamethasone양에 따른 SP-A mRNA량과 총 SP-A 단백량은 소량을 투여하였을때보다는 대량을 투여 하였을 때, 단기간보다는 장기간 사용하였을 때 유의한 증가가 있음을 알 수 있었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권2호
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• pp.217-228
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• 2003

뇌와 두개골의 조화로운 성장 발육은 성장 중인 두개골과 이 뼈들을 연결하는 두개봉합부들 그리고 발육중인 뇌사이의 일련의 상호작용에 의해 이루어진다. 두개봉합부의 조기융합으로 알려진 craniosynostosis는 이러한 상호균형적인 관계가 파괴될 때 야기될 수 있다. Bone morphogenetic protein의 하나인 Bmp2는 골 각각의 형태와 골격의 상대적인 비례성을 조절하는데 관여하고 있으며, Bmp의 하부 유전자로 알려져 있는 Msx2 homeobox 유전자의 돌연변이는 Boston-type craniosynostosis를 야기한다 이와 함께 Dlx5 homozygote mutant mouse의 표현형은 두개골 골화의 지연을 포함한 다양한 두개안면의 이상을 나타낸다. 이러한 사실들은 Bmp2, Msx2, Dlx5 유전자들이 두개봉합부의 형태발생과정에 중요하게 작용할 수 있음을 시사하고 있다. Mouse 두개봉합부의 초기형태발생과정에 위 유전자들의 기능을 알아보기 위해, 태생기 동안의 시상봉합부에서의 Bmp2, Msx2, Dlx5 유전자들의 발현양상을 in situ hybridization 방법을 이용하여 분석하였다. Bmp2 mRNA는 osteogenic front에서 강하게 발현되었으며, parietal bone의 골막에서도 관찰되었다. Msx2 mRNA는 시상봉합부의 미분화 간엽조직에서 강하게 발현되었으며, osteogenie front 및 dura mater에서도 관찰되었다. Dlx5 mRNA는 osteogenic front와 parietal bone에서 강하게 발현되었다. 두개봉합부에서의 Bmp signaling의 역할을 알아보기 위해 태생 15.5일 mouse의 두개골을 이용하여 in vitro 실험을 시행하였다. Bmp2-soaked beads를 osteogenic fronts에 올려놓고 48시간 기관배양한 결과 BSA 대조군에 비해 Bmp2 beads 주위 조직의 두께와 세포수가 증가하였으며 Msx2와 Dlx5 유전자들의 발현을 유도하였다. 그러나 FGF2 beads주위로는 이들 유전자들의 발현이 관찰되지 않았다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, Bmp2 유전자는 두개골 성장과 두개봉합부의 초기 형태발생을 조절하는데 중요한 역할을 담당하고 있으며, Bmp signaling은 Msx2, Dlx5 유전자들을 조절함으로써 두개골의 골화와 두개봉합부의 유지에 관여하고 있음을 제시해 주고 있다.