• 생명과학회지
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• 제23권8호
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• pp.978-983
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• 2013

Kinesin-II는 다양한 운반체들을 미세소관을 따라 운반하는 motor 단백질의 하나이다. Kinesin-II는 두 개의 motor 단백질 KIF3A와 KIF3B, 그리고 motor 단백질의 말단에 결합하는 kinesin superfamily-associated protein 3 (KAP3)로 구성되어 있다. KAP3는 Kinesin-II의 기능에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 명확한 기능은 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 KAP3와 결합하는 단백질을 분리하기 위하여 효모 two-hybrid system을 사용하여 탐색한 결과 HS-1-associated protein X-1 (HAX-1)을 분리하였다. KAP3은 HAX-1의 C-말단 부위와 결합하며, HAX-1은 KAP3의 C-말단부위와 결합함을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. 그러나, HAX-1는 KIF3A, KIF3B, KIF5B, 그리고 kinesin light chain (KLC)과는 결합하지 않았다. KAP3와 HAX-1의 단백질 결합은 glutathione S-transferase (GST) pull-down assay와 공동면역침강으로 추가 확인하였다. 생쥐의 뇌 파쇄액을 HAX-1 항체와 KIF3A 항체로 면역침강을 행한 결과 Kinesin-II의 구성단백질인 KIF3B와 KAP3가 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 KAP3가 Kinesin-II와 HAX-1의 결합을 매개한다는 것을 시사한다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권4호
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• pp.451-453
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• 2002

The rotation of the flagellar motor is powered by the electrochemical gradient of specific ions across the cytoplasmic membrane. Recently, the gents of the Na'-driven motor have been cloned from marine bacterium of Vibrio sp. and some of the motor proteins have been purified and characterized. Also, motx gene encoding a channel component of the sodium type flagellar motor was identified from Vibrio Huuiaiis (KTCC 2473). The amino acid sequence of MotX protein from V, Huvialis shared 90, 85, $85\%$ identity with V, cholerae, V. alginolyticus, V parahaemolyticus, respectively. We have studied the localization of the expressed MotX protein in Escherichia coli by immune-gold labeling of ultra-thin frozen section. Our observation of the expressed protein indicated that MotX protein could be existed as attachment to inner membrane in E. coli.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제28권5호
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• pp.435-447
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• 2024

Secretory proteins, including plasma membrane proteins, are generally known to be transported to the plasma membrane through the endoplasmic reticulum-to-Golgi pathway. However, recent studies have revealed that several plasma membrane proteins and cytosolic proteins lacking a signal peptide are released via an unconventional protein secretion (UcPS) route, bypassing the Golgi during their journey to the cell surface. For instance, transmembrane proteins such as the misfolded cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) protein and the Spike protein of coronaviruses have been observed to reach the cell surface through a UcPS pathway under cell stress conditions. Nevertheless, the precise mechanisms of the UcPS pathway, particularly the molecular machineries involving cytosolic motor proteins, remain largely unknown. In this study, we identified specific kinesins, namely KIF1A and KIF5A, along with cytoplasmic dynein, as critical players in the unconventional trafficking of CFTR and the SARS-CoV-2 Spike protein. Gene silencing results demonstrated that knockdown of KIF1A, KIF5A, and the KIF-associated adaptor protein SKIP, FYCO1 significantly reduced the UcPS of △F508-CFTR. Moreover, gene silencing of these motor proteins impeded the UcPS of the SARS-CoV-2 Spike protein. However, the same gene silencing did not affect the conventional Golgi-mediated cell surface trafficking of wild-type CFTR and Spike protein. These findings suggest that specific motor proteins, distinct from those involved in conventional trafficking, are implicated in the stress-induced UcPS of transmembrane proteins.

• 생명과학회지
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• 제20권8호
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• pp.1166-1172
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• 2010

Kinesin-I은 4분자의 단백질로 구성되어 있으며, N-말단의 motor 영역과 C-말단영역을 가지는 장쇄(KHC, 또한 KIF5s로도 통용) 2분자와 KIF5s (KIF5A, KIF5B와 KIF5C)의 줄기영역과 결합하는 단쇄(KLC) 2분자로 구성되어 있다. KIF5A의 결합 단백질을 동정하기 위하여 효모 two-hybrid system을 사용하여 특이적으로 결합하는 heterotrimeric G 단백질의 ${\beta}$ 단위체 단백질($G{\beta}$)을 분리하였다. $G{\beta}$은 KIF5A의 808에서 935아미노산 부위와 결합하며, 다른 KIF5들과도 결합함을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. 또한 $G{\beta}$의 WD40 반복 서열은 KIF5A와의 결합에 필수영역임을 확인하였으며, 이러한 단백질간의 결합은 Glutathione S-transferase (GST) pull-down assay를 통하여 확인하였다. 생쥐의 뇌 파쇄액에 KIF5들의 항체로 면역침강을 행하여 heterotrimeric G 단백질을 확인한 결과, KIF5들은 heterotrimeric G 단백질과 특이적으로 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 kinesin-I는 heterotrimeric G 단백질이 포함된 소포를 미세소관을 따라 이동시킴을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제21권8호
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• pp.1076-1082
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• 2011

미세소관(microtubule) 위를 이동하는 키네신은 분비소포를 이동시키는 운동단백질이다. KIF5s (KIF5A, KIF5B and KIF5C)는 세포막으로 싸인 각종 세포 내 소기관과 결합하여 미세소관을 따라 목적지까지 이동시킨다는 결과는 알려져 있지만, 어떻게 상대의 cargo를 인식하는지는 밝혀지지 않았다. 본 연구는 KIF5B의 결합 단백질을 동정하기 위하여 효모 two-hybrid system을 사용하여 KIF5B와 특이적으로 결합하는 Myo9b을 확인하였다. Myo9b는 액틴위를 이동하는 운동단백질로 다른 KIF5s들과도 결합함을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. 또한 Myo9s의 GTPase 활성화 단백질(GAP) 영역은 KIF5B와 결합하는데 필수영역임을 확인하였고, 이러한 단백질간의 결합은 Glutathione S-transferase (GST) pull-down assay를 통하여서도 확인하였다. 생쥐의 뇌 파쇄액에 KIF5B들의 항체로 면역침강을 행하여 Myo9s 단백질을 확인한 결과, KIF5s는 Myo9s 단백질과 특이적으로 함께 침강하였다. 이러한 결과들은 kinesin-I는 액틴 결합 운동단백질과 직접 결합함을 보여준다.

• 약학회지
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• 제55권5호
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• pp.385-390
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• 2011

Bee venom (BV), which is extracted from honeybees, has been used in traditional Korean medical therapy. Glutamate-mediated excitotoxicity contributes to neuronal death in neurodegenerative diseases such as amyotrophic lateral sclerosis (ALS) or Alzheimer's disease (AD). This study is to investigate the effect of BV on glutamate-induced neurotoxicity on NSC-34 motor neuron cells. To determine the viability of motor neuronal cells, we performed with MTT assays in glutamate-treated NSC-34 cell with BV or without. For the measurement of oxidative stress, DCF assay was used in glutamate-treated NSC-34 motor neuronal cells with BV or without. To investigate the molecular mechanism of BV against glutamate-mediated neurotoxicity in NSC-34 cells, western blot analysis was used. Glutamate significantly decreased cell viability by glutamate dose- or treatment time-dependent manner in NSC-34 cells. However, BV pre-treatment dramatically inhibited glutamate-induced neuronal cell death. Furthermore, we found that BV increased the expression of Bcl-2 protein that is anti-apoptotic protein and reduced the generation of oxidative stress. BV has a neuroprotective role against glutamate neurotoxicity by an increase of anti-apoptotic protein. It suggests that BV may be useful for the reduction of neuronal cell death in neuronal disease models.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제13권2호
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• pp.433-444
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• 2001

This review highlights the ontogenesis and the differentiation of motor neuron in spinal cord, and introduce the survival motor neuron(SMN) which is associated with growth and survival of motor neurons. The differentiation of floor plate cells and motor neurons in the vertebrate neural tube appears to be induced by signals from the notochord. This signal is Sonic hedgehog(Shh). The early development of motor neurons involves the inductive action of Shh. The SMN gene is essential for embryonic viability. SMN mRNA is also expressed in virtually all cell types in spinal cord, including large motor neurons. The SMN protein is involved in RNA processing and during early embryonic development is necessary fer cell survival. Two SMN genes are present in 5q 13 in humans: the telomeric gene(SMNt), which is the SMA-determining gene, and the centromeric analog gene(SMNc). The majority of transcripts from the SMNt gene are full length but, major transcripts of the SMNc gene have a high degrees of alternative splicing and tend to have little or no exon 7. The SMN is involved in the RNA processing(the biogenesis of snRNPs and pre-mRNA splicing), the anti-apoptotic effects, and regulating gene expression.

• 동의생리병리학회지
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• 제17권5호
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• pp.1202-1207
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• 2003

In order to clarify the neuroprotective effect of Cornu Saigae Tataricae(CST) water extract on cultured mouse spinal motor neuron damaged by hydrogen peroxide (H₂O₂), MTT [3-(4,5-dimethylthiazole-2-yl)- 2,5-diphenyltetrazolium bromide] assay, LDH (Lactate Dehydrogenase) activity assay and SRB (Sulforhodamine B) assay were carried out after the cultured mouse spinal motor neuron were preincubated with various concentrations of CST water extract for 3 hours prior to exposure of hydrogen peroxide Cell viability of cultured mouse spinal motor neurons exposed to various concentrations of hydrogen peroxide for 6 hours was decreased in a dose-dependent manner. MTT50 values were 40 uM hydrogen peroxide. Cultured mouse spinal motor neurons in the medium containing various concentration of hydrogen peroxide for 6 hours showed increasing of LDH activity and decreasing of total protein synthesis. We know that hydrogen peroxide was toxic on cultured spinal motor neurons. Pretreatment of CST water extract for 3 hours following hydrogen peroxide prevented the hydrogen peroxide-induced neurotoxicity such as increasing of LDH activity and decreasing of total protein synthesis. These results suggest that hydrogen peroxide shows toxic effect on cultured spinal motor neurons and CST water extract is highly effective in protecting the neurotoxicity induced by hydrogen peroxide.

• 생명과학회지
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• 제27권6호
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• pp.673-679
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• 2017

미세소관을 따라 이동하는 모터단백질들은 세포내 물질수송에 필수적인 역할을 한다. Kinesin 1은 세포내에서 미세소관을 따라 움직이는 모터단백질로서 다양한 소포, mRNA, 그리고 단백질의 세포내 수송에 관여한다. Kinesin 1은 2개의 장쇄단위체(KHCs, 또는 KIF5s)와 2개의 경쇄단위체(KLCs)로 구성되어 있다. KIF5s는 N-말단에 모터도메인을 가지고 있고 C-말단의 운반체 결합도메인을 통해 다양한 운반체와 결합한다. 본 연구에서 KIF5B와 결합하는 단백질을 분리하기 위하여 효모 two-hybrid 탐색을 수행한 결과 미세소관의 plus end 결합단백질인 cytoplasmic linker protein 170 (CLIP-170)을 분리하였다. CLIP-170의 coiled-coil 도메인은 KIF5B의 운반체 결합도메인과 결합하였다. 또한 CLIP-170은 KIF5A와 KIF5C와도 결합하였다. 그리고 glutathione S-transferase (GST) pull-down을 통해 KIF5s와 CLIP-170이 단백질수준에서 결합함을 확인하였다. 생쥐 뇌파쇄액을 KIF5B 항체로 면역침강한 결과 CLIP-170이 같이 침강함을 확인하였다. 이러한 결과들은 kinesin 1이 세포내에서 CLIP-170을 운반함을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제27권7호
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• pp.840-848
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• 2017

세포내 수송 기구는 세포의 작용과 생존에 필수적이다. 이러한 세포내 수송은 긴 미세소관을 따라서 운반체를 운반하는 미세소관 의존 분자 모터 단백질인 kinesin과 cytoplasmic dynein에 의하여 이루어진다. Kinesin은 ATP 의존적으로 미세소관의 plus-end방향으로 이동하는 모터 단백질로 세포내 소기관, 분비소포, RNA 복합체, 단백질 복합체들을 수송한다. Kinesins에 의한 다양한 운반체의 수송의 이상은 세포의 기능 이상과 연관된다. Kinesins에 의한 운반체 수송의 기본 단계는: 운반체 혹은 adaptor 단백질과의 결합, kinesin 기능 활성화와 미세소관을 따라서 이동, 그리고 올바른 위치에서 운반체와의 분리 단계로 나뉘어 진다. 최근의 연구결과들에서 kinesin 모터 기능 활성화, 운반체와의 결합, 운반체와의 해리 기전이 확인되고 있으며 세포내 운반체 수송은 kinesin과 운반체를 연결하는 adaptor 단백질에 의하여서도 조절된다. 단백질 인산화 효소, 탈 인산화 효소를 포함하는 kinesin 모터 활성 조절 단백질들은 kinesin의 인산화 혹은 탈 인산화를 통하여 직접적으로 세포내 수송을 조절하거나, c-Jun NH-terminal kinase-interacting proteins (JIPs)와 같은 adaptor 단백질들과 미세소관의 간접적 수식을 통하여 세포내 수송을 조절하기도 한다. 이러한 연구결과들은 세포의 기능과 형태 유지에 관여하는 kinesin에 의한 다양한 세포내 수송 조절 기전을 이해하는데 기초적인 토대가 된다. 또한 각각의 kinesin에 대한 조절 기전을 밝히는 것은 세포생물학과 신경생리학을 이해하는데 중요하므로 본 종설에서는 kinesin에 의한 세포내 수송을 조절하는 단백질과 kinesin과 수송체와의 결합이 어떻게 조절되는지를 고찰하고자 한다.