• 한국광학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.331-337
• /
• 2022

비탄성적 산란에 의한 빛의 방출 현상을 이용한 라만 분광법 기술은 무표지 방식으로 분자를 식별하는 기술로 바이오 의학 및 재료 산업에 이르기까지 다양한 분야에서 연구되고 있다. 광프로브 기반 라만 분광기는 국소 부위의 화학 분석을 최소 침습 방식으로 측정할 수 있어 수술 중 실시간 진단 기술로 적용할 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 화학 물질의 농도별 변화에 따른 라만 신호의 변화를 살펴보아 라만 실험 장치의 캘리브레이션을 진행하였으며, 정상 쥐와 아밀로이드 베타 플라크가 축적된 5xFAD 치매성 돌연변이 모델의 대뇌 조직을 대상으로 라만 신호 특성을 측정 및 비교 분석하여 알츠하이머씨 병의 진단을 위한 가능성을 탐구하였다. 또한 대표적인 치매 원인 물질인 아밀로이드 베타에 대한 라만 신호 측정을 병행하여 치매 진단에 대한 적용을 교차 검증하였다. 본 라만 분광법 연구를 통해 치매 진단에 있어 기존문진 검사 및 뇌 영상 진단을 대체하여 정밀하게 판별할 수 있는 하나의 진단 지표로서의 가능성을 보았으며, 추후 뇌신경계뿐만 아니라 인체의 다양한 장기 및 질병에 적용시켜 물리·공학·화학 등 다양한 연구분야에서의 원천기술로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제32권4호
• /
• pp.481-491
• /
• 2024

Paxlovid is the first approved oral treatment for coronavirus disease 2019 and includes nirmatrelvir, a protease inhibitor targeting the main protease (M^pro) of SARS-CoV-2, as one of the key components. While some specific mutations emerged in M^pro were revealed to significantly reduce viral susceptibility to nirmatrelvir in vitro, there is no report regarding resistance to nirmatrelvir in patients and animal models for SARS-CoV-2 infection yet. We recently developed xenograft tumors derived from Calu-3 cells in immunodeficient mice and demonstrated extended replication of SARS-CoV-2 in the tumors. In this study, we investigated the effect of nirmatrelvir administration on SARS-CoV-2 replication. Treatment with nirmatrelvir after virus infection significantly reduced the replication of the parental SARS-CoV-2 and SARS-CoV-2 Omicron at 5 days post-infection (dpi). However, the virus titers were completely recovered at the time points of 15 and 30 dpi. The virus genomes in the tumors at 30 dpi were analyzed to investigate whether nirmatrelvir-resistant mutant viruses had emerged during the extended replication of SARS-CoV-2. Various mutations in several genes including ORF1ab, ORF3a, ORF7a, ORF7b, ORF8, and N occurred in the SARS-CoV-2 genome; however, no mutations were induced in the M^pro sequence by a single round of nirmatrelvir treatment, and none were observed even after two rounds of treatment. The parental SARS-CoV-2 and its sublineage isolates showed similar IC₅₀ values of nirmatrelvir in Vero E6 cells. Therefore, it is probable that inducing viral resistance to nirmatrelvir in vivo is challenging differently from in vitro passage.

• 분석과학
• /
• 제31권5호
• /
• pp.208-218
• /
• 2018

자가소화작용은 세포 내 물질들을 이중막 구조의 자가포식체를 형성하여 라이소좀(lysosome)과 융합한 후 이들을 분해시키는 과정이다. 자가소화작용은 유전적, 세포적, 생화학 수준에서 연구가 진행되어왔지만, 자가포식체의 미세구조 분석 및 정량적 분석은 체계적으로 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 먼저, 기초 자가소화작용이 진행되는 환경과 기아상태로 자가소화작용을 유도한 환경의 세포에서 각각 자가포식체 막 형성에 중요한 역할을 하는 ATG5가 결핍된 섬유아세포와 정상 섬유아세포에서의 자가포식체의 미세구조를 비교 관찰 하였다. 정상 섬유아세포에서는 초기 패고포어, 초기 및 후기 자가포식체, 오토라이소좀과 같은 자가포식체의 단계별 미세구조를 확인한 반면, ATG5가 제거된 섬유아세포에서는 이중막 구조가 완성되지 않은 자가포식체 구조가 증가한 것을 확인하여 ATG5가 자가포식체 성숙에 중요한 역할을 함을 다시 한번 검증할 수 있었다. 본 연구를 통해 구축한 자가포식체 미세구조 분석법을 활용하여 확장된 폴리글루타민을 가지는 N-말단 헌팅틴 유전자를 발현시키는 헌팅턴병의 세포학적 모델에서 단계별 자가포식체를 분석하였다. 그 결과, 흥미롭게도 헌팅틴 단백질이 발현된 세포에서 후기 자가포식체가 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 헌팅틴 돌연변이 단백질 응집체 제거에 필요한 자가소화작용 활성화를 위해서 자가포식체와 라이소좀의 결합 단계를 촉진하는 것이 효과적일 가능성에 대해서 유추할 수 있었다. 결론적으로 전자현미경을 활용한 자가포식체의 단계별 미세구조 관찰 및 정량 분석이 다양한 인간 질병모델에 적용되고, 자가소화작용과 연관된 병리 메커니즘 연구에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
• /
• 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
• /
• pp.59-59
• /
• 2015

Cryptococcus neoformans causes life-threatening meningoencephalitis in humans, but the treatment of cryptococcosis remains challenging. To develop novel therapeutic targets and approaches, signaling cascades controlling pathogenicity of C. neoformans have been extensively studied but the underlying biological regulatory circuits remain elusive, particularly due to the presence of an evolutionarily divergent set of transcription factors (TFs) in this basidiomycetous fungus. In this study, we constructed a high-quality of 322 signature-tagged gene deletion strains for 155 putative TF genes, which were previously predicted using the DNA-binding domain TF database (http://www.transcriptionfactor.org/). We tested in vivo and in vitro phenotypic traits under 32 distinct growth conditions using 322 TF gene deletion strains. At least one phenotypic trait was exhibited by 145 out of 155 TF mutants (93%) and approximately 85% of the TFs (132/155) have been functionally characterized for the first time in this study. Through high-coverage phenome analysis, we discovered myriad novel TFs that play critical roles in growth, differentiation, virulence-factor (melanin, capsule, and urease) formation, stress responses, antifungal drug resistance, and virulence. Large-scale virulence and infectivity assays in insect (Galleria mellonella) and mouse host models identified 34 novel TFs that are critical for pathogenicity. The genotypic and phenotypic data for each TF are available in the C. neoformans TF phenome database (http://tf.cryptococcus.org). In conclusion, our phenome-based functional analysis of the C. neoformans TF mutant library provides key insights into transcriptional networks of basidiomycetous fungi and ubiquitous human fungal pathogens.

• Toxicological Research
• /
• 제24권3호
• /
• pp.175-182
• /
• 2008

DNA-dependent protein kinase(DNA-PK) is involved in joining DNA double-strand breaks induced by ionizing radiation or V(D)J recombination and is activated by DNA ends and composed of a DNA binding subunit, Ku, and a catalytic subunit, DNA-PKcs. It has been suggested that DNA-PK might be $2^{nd}$ upstream kinase for protein kinase B(PKB). In this report, we showed that Ser473 phosphorylation in the hydrophobic-motif of PKB is blocked in DNA-PK knockout mouse embryonic fibroblast cells(MEFs) following insulin stimulation, while there is no effect on Ser473 phosphorylation in DNA-PK wild type MEF cells. The observation is further confirmed in human glioblastoma cells expressing a mutant form of DNA-PK(M059J) and a wild-type of DNA-PK(M059K), indicating that DNA-PK is indeed important for PKB activation. Furthermore, the treatment of cells with doxorubicin, DNA-damage inducing agent, leads to PKB phosphorylation on Ser473 in control MEF cells while there is no response in DNA-PK knockout MEF cells. Together, these results proposed that DNA-PK has a potential role in insulin signaling as well as DNA-repair signaling pathway.