• Reproductive and Developmental Biology
• /
• 제35권1호
• /
• pp.33-45
• /
• 2011

Heat shock protein 90 (Hsp90) is ATPase-directed molecular chaperon and affects survival of cancer cell. Inhibitory effect of Hsp90 by inducing cell cycle arrest and apoptosis in the cancer cell was reported. However, its role during oocyte maturation and early embryo development is very insufficient. In this study, we traced the effects of Hsp90 inhibitor, 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG), on meiotic maturation and early embryonic development in pigs. We also investigated several indicators of developmental potential, including structural integrity, gene expression (Hsp90-, cell cycle-, and apoptosis-related genes), and apoptosis, which are affected by 17-AAG. Then, we examined the roles of Hsp90 inhibitor on viability of primary cells in pigs. Porcine oocytes were cultured in the NCSU-23 medium with or without 17-AAG for 44 h. The proportion of GV arrested oocytes was significantly different between the 17-AAG treated and untreated group (78.2 vs 34.8%, p<0.05). After completion of meiotic maturation, the proportion of MII oocytes was lower in the 17-AAG treated group than in the control group (27.9 vs 71.0%, p<0.05). After IVF, the percentage of penetrated oocytes was significantly lower in the 17-AAG treated group (25.2%), resulting in lower normal pronucleus formation (2PN of 14.6%). Therefore, the inhibition of meiotic progression by Hsp90 inhibitor played a critical role in fertilization status. Porcine embryo were cultured in the PZM-3 medium with or without 17-AAG for 6 days. In result, significant differences in developmental potential were detected between the embryos that were cultured with or without 17-AAG. Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) showed that the number of containing fragmented DNA at the blastocyst stage increased in the 17-AAG treated group compared with control (7.5 vs 4.4, respectively). Blastocysts that developed in the 17-AAG treated group had low structural integrity and high apoptotic nuclei than those of the untreated control, resulting in decrease the embryonic qualities of preimplantation porcine blastocysts. The mRNA expressions of cell cycle-related genes were down-regulated in the 17-AAG treated group compared with control. Also, the expression of the pro-apoptotic gene Bax increased in 17-AAG treated group, whereas expression of the anti-apoptotic gene Bel-XL decreased. However, the expression of ER stress-related genes did not changed by 17-AAG. Cultured pESF cells were treated with or without 17-AAG and used for MIT assay. The results showed that viability of pESF cells were decreased by treatment of 17-AAG ($2{\mu}M$) for 24 hr. These results indicated that 17-AAG decreased cell proliferation and increased cell death. Expression patterns Hsp90 complex genes (Hsp70 and p23), cell cycle-related genes (cdc2 and cdc25c) and apoptosis-related genes (Bax and Bcl-XL) were significantly changed by using RT-PCR analysis. The spliced form of pXbp-1 product (pXbp-1s) was detected in the tunicamycin (TM) treated cells, but it is not detected in 17-AAG treated cells. In conclusion, Hsp90 appears to play a direct role in porcine early embryo developmental competence including structural integrity of blastocysts. Also, these results indicate that Hsp90 is closely associated with cell cycle- and apoptosis-related genes expression in developing porcine embryos.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제52권5호
• /
• pp.441-452
• /
• 2002

연구배경 : 아포프토시스를 억제하는 단백질들은 암의 발생, 진행 및 치료 반응에 있어서 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. bcl-2는 지금까지 가장 잘 알려진 항아포프토시스 단백질이고 최근에 survivin이라 하는 IAP군과 HSP 등이 새롭게 밝혀졌고 이들은 많은 암종에서 발견되었다. 이에 저자들은 비소세포폐암을 대상으로 survivin, HSP70, 그리고 bcl-2의 발현에 대해서 면역조직화학적 분석을 시행함으로써 임상적 특성과의 관련성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 99예의 비소세포폐암 조직으로 변역조직화학적 염색을 시행하였으며 일차 항체로 anti-survivin rabbit polyclonal antibody, anti-HSP70 mouse monoclonal antibody, anti-Bcl-2 mouse monoclonal antibody를 이용하였다. 각각의 단백질 발현과 여러 임상적, 조직학적 지표들과의 연관성은 Chi-square test를 이용하여 비교하였다. 모든 통계적 분석은 SPSS software를 이용하였다. 결 과 : 99예 중 남녀 비는 78 : 21이었고 평균 연령은 56.1세였으며 조직학적 분류는 편평상피암이 42예로 가장 많았고, 병리학적 병기로는 IB기 가 30예로 가장 많았다. Survivin은 33예 (33.3%)에서 발현되었고 여성에서 발현률이 유의하게 높았고 비흡연자에서 발현률이 높은 경향을 보였으며 흡연자 중 흡연양이 증가할수록 발현률은 유의하게 감소하였다. 또한 재발된 환자군에서 survivin은 유의하게 높은 발현률을 보였다. HSP70은 총 99예 중 84예 (84.8%)에서 발현되어 3 가지 단백질 중 가장 높은 빈도를 보였으나 유의한 관련성을 보이는 임상 지표는 없었다. bcl-2는 18예 (18.2%)에서 발현되었고 bcl-2 발현군에서의 재발률이 유의하게 높았고 흡연양이 많을수록 발현률이 감소하는 경향을 보였으나 다른 임상 지표와는 관련성이 없었다. 각 단백질의 발현군과 비발현군 사이에 중간 생존기간을 비교하였으나 통계적 유의성은 없었다. 결 론 : 본 연구에서 survivin 발현은 비흡연자에서 높은 경향을 보이고 여성과 종양이 재발한 군에서 유의하게 높은 발현률을 보이고 bcl-2 발현군에서 재발률이 유의하게 높은 반면 HSP70의 발현은 임상적, 조직학적 지표들과 관련성이 없었다. 결론적으로 발암과정에 중요한 아포프토시스에 관여하는 survivin, HSP 그리고 bcl-2에 대한 보다 광범위한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제44권3호
• /
• pp.249-258
• /
• 2018

대기 오염은 피부의 산화적 손상, 염증 및 노화를 일으킬 수 있다. 레스베라트롤은 폴리페놀 화합물의 일종으로 항산화, 항염증, 멜라닌 생성 억제 작용 등 다양한 생물학적 활성이 있는 한편 열과 빛에 약한 단점이 있다. 레스베라트릴 트라이아세테이트(RTA)는 레스베라트롤에 비해 안정하고, 피부 안전성과 미백 효능이 보고된 화장품 신소재이다. 본 연구의 목적은 직경 $10{\mu}m$ 미만 대기 미립자 물질(PM10)에 노출된 인간 표피각질형성세포(HEK)의 염증 반응에 대한 레스베라트롤과 RTA의 영향을 조사하기 위한 것이다. 배양된 HEK세포를 레스베라트롤과 RTA의 유무 조건에서 PM10에 노출시키고, 세포 생존율, 반응성 산소종(ROS)의 생성 및 염증성 사이토카인의 발현을 분석하였다. PM10을 처리하였을 때 세포 생존율이 감소하였고 종양괴사인자-${\alpha}$($TNF-{\alpha}$), 인터루킨-$1{\beta}$($IL-1{\beta}$), 인터루킨-6(IL-6) 및 인터루킨-8(IL-8)의 발현이 증가하였다. 레스베라트롤과 RTA는 PM10으로 유도된 세포의 사멸과 ROS 생성을 경감시켰다. PM10에 의해 증가되는 여러 염증성 사이토카인의 발현은 레스베라트롤과 RTA에 의해 경감되거나(IL-6), 증진되거나($IL-1{\beta}$), 변화하지 않았다($TNF-{\alpha}$ 및 IL-8). PM10에 의해 유도된 IL-6단백질의 발현이 레스베라트롤과 RTA에 의해 감소되었다. 본 연구의 결과는 레스베라트롤과 RTA가 대기 미립자 물질에 노출된 피부의 세포 손상과 염증 반응을 조절하는 작용이 있음을 시사한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제15권4호
• /
• pp.365-371
• /
• 2011

수온은 어류를 포함한 수중동물의 다양한 생물학적 사건에 영향을 미친다. 어류의 번식 및 발생도 수온의 변화와 밀접한 관련이 있다. 어류를 높은 수온에 노출시키면 HSP70 유전자 발현을 유도한다. 따라서, HSP70 유전자 발현을 효과적으로 차단할 수 있는 저해제의 개발은 온도에 민감한 생물학적 사건과 관련된 HSP70의 역할을 연구하는데 크게 기여할 수 있다. 본 연구에서는 고온($36^{\circ}C$)에 노출된 틸라피아 자어와 치어(전장 10~13 cm)에서 천연 flavonoid의 일종인 quercetin, 3,3',4',5,7-pentahydroxyflavon의 "고온 유도 HSP70 유전자 발현" 억제효과를 조사하였다. 고온 노출 전에 50 ${\mu}M$ 이상의 quercetin 용액에 6시간 동안 사전 침지한 실험어에서는 HSP70 유전자 발현이 유의하게 감소하였다(P<0.05). 특히, 100 ${\mu}M$로 침지 처리한 개체에서는 고온 처리를 하지 않은 실험어에서 만큼 낮은 HSP70 유전자 발현을 나타내었다. 한편, 0.1 $m{\ell}$씩의 0.5 mM, 5 mM 또는 20 mM의 quercetin 용액을 치어에 주사한 결과, 고수온 유도 HSP70 유전자 발현은 0.5 mM의 quercetin을 주사한 치어의 생식소와 뇌에서 모두 유의하게 감소되었다(P<0.05). 본 연구의 결과는 quercetin이 어류에서 고온에 의해 유도된 HSP70 유전자 발현을 효과적으로 차단할 수 있으며, 틸라피아 자어 침지의 경우 유효 농도 100 ${\mu}M$ 그리고 치어 주사의 경우 유효 농도 0.5 mM로 원하는 효과를 얻을 수 있음을 제시한다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.468-474
• /
• 1993

가공적성이 좋지 못한 적색육어류를 수산가공품의 효율적인 원료로 활용할 수 있는 새로운 가공법의 개발에 관한 연구로서 적색육어류의 하나인 고등어를 이용하여 고분자 수분흡수성 수지가 내재된 탈수시트로 저온에서 단시간 건조함으로써 건조공정 중 고도불포화지방산의 산화 및 단백질변성을 가능한 억제하여 안전성이 높은 반염건고등어의 제조를 시도하였고, 아울러 천일건조, 열풍건조 및 냉풍건조법으로 제조한 반염건고등어의 품질과 비교하였다. 반염건고등어의 제조를 위한 건조시간은 저온삼투압탈수법을 이용한 경우 $90{\sim}160$분으로 천일건조, 열풍건조 및 냉풍건조 등의 재래식 건조법을 이용하는 경우의 $180{\sim}510$분 보다 상당히 단축되었으며, 탈수시트의 종류에 따라서도 약간의 차이는 있어 sodium polyacrylate로 만든 탈수시트로 건조시킨 것이 가장 빨랐다. 반염건고등어의 수분함량은 $59.4{\sim}62.4%$의 범위이었고, 단백질함량 및 조지방함량은 각각 $26.3{\sim}28.1%$ 및 $7.2{\sim}9.7%$의 범위였다. 반염건고등어의 histamine함량은 $2.5{\sim}3.6mg/100g$의 범위로 건조방법에 관계없이 식중독은 문제되지 않았다. 반염건고등어의 과산화물값, 혼합지방산조성, 갈변도, 염용성질소의 용해도 및 근원섬유 Ca-ATPase 활성은 저온삼투압탈수법으로 제조한 것이 재래식 건조방법으로 제조한 것보다 변화가 적어 가공 중 지질산패 및 단백질변성이 억제되었다는 것을 알 수 있었다. 텍스튜어 및 관능검사 결과, 저온삼투압 탈수법으로 제조한 반염건고등어가 재래식 건조방법으로 제조한 반염건고등어보다 산패취가 적으면서 조직감이 우수하였다. 한편 탈수시트의 종류를 달리하여 저온삼투압탈수법으로 제조한 반염건고등어간에는 과산화물값, 혼합지방산조성, 염용성질소의 용해도 및 근원섬유 Ca-ATPase 활성에는 큰 차이가 없었다. 이상의 결과들로 미루어 볼 때 가공적성이 좋지 못하여 재래식 건조조건으로는 가공하기에 곤란하였던 적색육어류도 고분자 수분흡수제가 내재된 탈수시트로 탈수한다면 가공 중 지질산패, 단백질변성 및 바람직하지 못한 성분상호간의 반응을 최대한 억제할 수 있어 적색육어류의 식용화 뿐만 아니라 건조를 필요로 하는 수산식품가공에 광범위하게 이용 가능하리라는 결론을 얻었다.

• 생명과학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.439-446
• /
• 2005

페리틴은 생체 내 주요 철 저장 단백질로서 포유류에서 세균류에 이르기까지 다양한 생명체에 존재한다. 페리틴 분자는 $18\~22 kDa$의 단량체 24개가 결합된 약 240 kDa분자량을 지닌 거대분자이다. 본 연구에서는 개의 비장에서부터 열처리, 염석, 컬럼 크로마토그래피, 그리고 한외여과 등의 방법으로 페리틴을 정제한 후, 그 전기영동상의 특성 및 면역화학적 특성을 말, 소, 돼지 등의 비장 유래 페리틴과 비교 분석하였다. 이러한 정제방법에 의해 개의 비장으로부터 페리틴의 양은 비장 1g당 약$84{\mu}g$이었다. 정제된 개 페리틴의 철 함량은 $22.7\%$로서 함께 비교 검토한 다른 동물 유래의 페리틴에 비해 가장 높게 나타났다. 개 페리틴의 비변성 겔에서의 이동상은 소페리틴과 유사하였고, 변성 겔에서는 돼지 및 말의 페리틴과 유사하였다. SDS-PACE상에서 나타난 개 페리틴 subunit의 분자량은 19.5kDa이였으며 이때 SDS-PACE상의 ferritin subunit은 철과 결합하지 않는 것으로 확인되었다. 개 페리틴의 면역화학적 특성을 다른 동물유래의 페리틴과 비교하고자, 개의 페리틴에 대한 다클론 항체를 쥐에서 생산하였다. 생산된 항-페리틴 항체를 이용하여 Ouchterlony doulbe immunodiffusion방법으로 개, 소, 말, 돼지 페리틴들을 항원으로 항원-항체반응을 조사한 결과, 항-개 페리틴 항체가 소, 말, 돼지의 페리틴과도 항원-항체반응을 일으킬 수 있는 것으로 나타났다. 이는 개, 소, 말, 돼지 페리틴들이 항원적 동일성을 지니고 있음을 시사한다. 항-개 페리틴 항체를 이용하여 타 동물 유래의 페리틴에 대한 Western blot analysis를 시도한 결과, 항-개 페리틴 항체가 개 페리틴 및 돼지 폐리틴에는 강하게 반응하였으나 말과 소 유래의 페리틴에 대해서는 비교적 약하게 반응하여, 개의 페리틴이 면역화학적으로 돼지 페리틴과 가장 유사한 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 개의 페리틴에 대한 생화학적 및 면역학적 특성을 제시한다.

• 한국어병학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.293-303
• /
• 2009

본 연구는 저염분에 의한 둥근전복, Haliotis discus discus의 생리학적 변화를 조사하기 위하여 실시하였다. 생리학적 변화를 조사하기 위하여 생존율, 혈림프수, 항산화효소, Respiratory burst, Phenoloxidase, Lysozyme의 활성 및 HSP 70 mRNA 발현을 측정하였다. 둥근전복은 우선, 급격한 염분 스트레스에 따른 둥근전복의 생존율에서는 25, 30 psu 실험구에서만 48 h 째에 폐사된 개체가 발견되었다. 혈림프 수의 변화는 실험구 대부분이 시간의 경과에 따라 점차 감소하는 경향을 나타내었으나, 3 h째 30 psu에서 급격한 증가가 나타난 후 다른 실험구간의 수치와 유사한 수치로 회복되는 경향을 나타내었다. 항산화 효소인 Superoxide Dismutase (SOD)와 Catalase (CAT) 효소는 25 및 30 psu에서 높은 수치를 나타내어 저염분으로의 변화가 둥근전복의 SOD 및 CAT의 증가를 유발시키는 것으로 나타났다. 한편, Respiratory burst 활성은 실험 기간 동안 큰 변화를 나타내지 않았다. 그러나 면역활성을 나타내는 Phenoloxidase은 염분 감소 의존적으로 감소하는 경향을 나타내어, 면역력의 저하를 유발하는 것으로 나타났다. Lysozyme의 활성에 있어서도 Phenoloxidase 활성의 변화와 같은 저염분 정도에 의존하는 경향은 나타내지 않았으나, 25 psu 48 h째에 급격한 저하를 나타내었다. 저염분의 스트레스를 가하여 나타난 HSP 70 mRNA의 염색성은 가장 낮은 염분농도인 25 psu에서는 지속적으로 관찰되었으나, 33 psu에서는 염색성이 낮게 나타났다. HSP 70 mRNA에 대한 $\beta$-actin mRNA의 발현량은 33 psu에서는 실험기간 중 거의 일정하여 스트레스를 받지 않은 것으로 나타났으며, 25 psu에서는 시간의 경과에 따라 증가하다가 다시 감소하여 회복되는 결과를 나타내었다 이상의 결과로, 저염분 현상은 둥근전복에 있어서 주로 Phenoloxidase 및 Lysozyme의 면역계 활성을 낮추는 작용을 통하여 생존에 악영향을 미칠 가능성이 있는 것으로 추정된다. 또한 저염분에 의해 발생되는 항산화효소는 스트레스의 지표로 써 활용할 수 있을 것으로 여겨진다.