본 연구에서는 피로 회복 또는 원기 회복에 효능이 있는 것으로 알려진 홍경천과 홍삼을 이용하여 홍경천-홍삼 복합 발효물의 산화적 손상 억제 효과를 평가하고자 $H_2O_2$로 산화적 스트레스를 유도시킨 C2C12 근육세포에 홍경천-홍삼 복합 발효물의 처리한 후, 세포의 morphology, cell viability 및 항산화 효소들의 유전자 발현 양상을 비교, 분석하였다. 홍경천-홍삼 복합 발효물은 C2C12 근육세포의 cell viability를 유의적으로 증가시켰으며, Cu/Zn-SOD, Mn-SOD 및 GPx 등과 같은 세포내 항산화 효소의 발현을 증가시킬 뿐만 아니라, 근육세포 분화의 주요 전사인자인 Myo D의 발현 또한 증가시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과로, 홍경천-홍삼 복합 발효물은 세포내 항산화 효소 시스템을 증가시켜 외부로부터의 산화적 손상에 대한 방어효능을 갖는 것으로 나타났으며, 향후 in vivo 시스템 이용한 추가적인 연구가 수행된다면, 홍경천-홍삼 복합 발효물을 이용한 항피로 건강기능식품의 소재개발이 가능할 것으로 판단된다.
일반적으로 노화, 영양부족 및 다양한 만성질환에 의하여 유발되는 근위축은 근육 단백질 합성 억제 및 분해증가를 통하여 근섬유 및 근육의 밀도를 감소시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 근위축과 관련된 in vitro 실험을 위한 C2C12 근아세포에서 근관세포로의 분화과정을 확립하고, 분화가 유발된 C2C12 근관세포를 대상으로 dexamethasone 및 hydrogen peroxide에 의한 근위축 유발 및 관련 단백질들의 발현 변화를 조사하였다. 먼저 C2C12 근아세포에 분화배지를 처리하였을 경우 근관세포로 분화가 유발되었으며, 분화와 관련된 단백질인 myogenin 및 myoD의 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 분화가 유발된 C2C12 근관세포에 세포독성이 없는 조건의 dexamethasone 및 hydrogen peroxide를 처리하였을 경우 근관의 지름이 감소하였으며, 이러한 현상은 musclespecific ubiquitin ligases인 MAFbx/atrogin-1 및 MuRF1의 발현 증가와 함께 muscle-specific transcription factor인 myogenin 및 MyoD의 발현 감소와 관련이 있다는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 근위축과 관련된 in vitro 실험 모델의 구축을 위한 최적의 분화조건 확립과 함께 dexamethasone 및 hydrogen peroxide를 근위축 유도제로 사용할 수 있는 가능성 을 제시하는 것이다.
ADAM은 metalloprotease/disintegrin domain을 가진 transmembrane glycoprotein으로서 지금까지 30종류 이상의 ADAM 및 10종류 이상의 ADAM-TS 단백질이 알려져 있다. 이들의 기능은 포유동물의 수정 시 sperm-egg binding과 fusion, myoblast fusion, integrin과의 결합 등에 직접 관여하거나, TNF-alpha 등의 생체신호전달물질이 세포로부터 분비될 때에 이들의 구조를 변화시켜 활성화시키는 효소로서의 작용, 그리고 dendritic cell differentiation 등에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 난소가 제거된 생쥐를 이용하여 자궁조직의 ADAM-8, -9, -10, -12, -15, -17 그리고 -TS1의 gene의 발현이 $17 \beta $-estradiol에 의하여 조절되는 지를 알아보았다. 생후 6 - 8주 된 암컷 생쥐의 난소를 제거하고, 2 주 후에 $17 \beta $-estradiol ($E_2$), progesterone ($P_4$) 혹은 이 둘 혼합액 ($E_2 + P_4$)을 sesame oil에 녹여 근육주사하였다. 2, 6, 12 시간 후 각각 자궁 조직을 얻고 유전자의 발현 양상을 알아보기 위하여 시료로부터 total RNA을 추출하여 역전사 중합효소반응 (RT-PCR)을 실시하였다. Densitometry를 이용, rpL7에 대한 ADAMS의 mRNA 발현 양을 상대적으로 분석하였다. 그 결과 ADAM-8과 -15는 6시간째에서, ADAM-10과 -TS1은 2시간째에서 sesame oil을 주사하거나 $P_4$만을 주사한 군보다 E$_2$를 주사한 군에서 mRNA의 양이 현저하게 증가하였고 ADAM-12는 2시간째에서 ADAM-17은 12시간째에서 sesame oil을 주사하거나 $P_$만을 주사한 군보다 E$_2$를 주사한 군에서 mRNA의 양이 현저하게 증가하였다. 이러한 결과로 미루어 ADAM-8, -10, -15 그리고 TS1은 progesterone에 의하여, ADAM-12와 17은 $17 \beta $-estradiol에 의하여 유전자의 발현이 upregulation 되는 것으로 생각되어진다.
Based on the potential beneficial effects of growth hormone releasing peptide (GHRP)-6 on muscle functions, a newly synthesized GHRP-6-biotin conjugate was tested on cultured myoblast cells. Increased expression of myogenic marker proteins was observed in GHRP-6-biotin conjugate-treated cells. Additionally, increased expression levels of insulin-like growth factor-1 and collagen type I were observed. Furthermore, GHRP-6-biotin conjugate-treated cells showed increased metabolic activity, as indicated by increased concentrations of energy metabolites, such as ATP and lactate, and increased enzymatic activity of lactate dehydrogenase and creatine kinase. Finally, binding protein analysis suggested few candidate proteins, including desmin, actin, and zinc finger protein 691 as potential targets for GHRP6-biotin conjugate action. These results suggest that the newly synthesized GHRP-6-biotin conjugate has myogenic stimulating activity through, at least in part, by stimulating collagen type I synthesis and several key proteins. Practical applications of the GHRP-6-biotin conjugate could include improving muscle condition. [BMB Reports 2015; 48(9): 501-506]
Alternative splicing generates several interleukin-6 (IL-6) isoforms; for them an antagonistic activity to the wild-type IL-6 has been proposed. In this study we quantified the relative abundance of IL-6 mRNA isoforms in a panel of mouse tissues and in C2C12 cells during myoblast differentiation or after treatment with the $Ca^{2+}$ ionophore A23187, the AMP-mimetic AICAR and TNF-${\alpha}$. The two mouse IL-6 isoforms identified, IL-6${\delta}$5 (deletion of the first 58 bp of exon 5) and IL-6${\delta}$3 (lacking exon 3), were not conserved in rat and human, did not exhibit tissue specific regulation, were expressed at low levels and their abundance closely correlated to that of full-length IL-6. Species-specific features of the IL-6 sequence, such as the presence of competitive 3' acceptor site in exon 5 and insertion of retrotransposable elements in intron 3, could explain the production of IL-6${\delta}$5 and IL-6${\delta}$3. Our results argued against biological significance for mouse IL-6 isoforms.
ADAM은 metalloprotease/disintegrin domain을 가진 transmembrane glycoprotein 으로서 지금까지 30개 이상의 ADAM 및 10개 이상의 ADAMTS 단백질이 알려져 있다. 이들의 기능은 포유동물의 수정시 sperm-egg binding과 fusion, myoblast fusion, integrin과의 결합 등에 직접 관여하거나, TNF-alpha 등의 생체 신호전달물질이 세포로부터 분비될 때에 이들의 구조를 변화시켜 활성화시키는 효소작용, 그리고 dendritic cell differentiation 등에 관여하는 것으로 알려져있다. 그러나 자궁내막 조직에서의 유전자 및 단백질 발현 여부에 관해서는 거의 보고되어 있지 않고 있다. 먼저 RT-PCR 방법을 이용하여 자궁에서 mRNA의 양을 $\beta$-actin의 양에 대하여 상대적으로 측정한 결과, 임신 1일부터 5일까지는 ADAM-9, 10, 17, TS1의 mRNA 경우 거의 비슷하게 발현되었으며 ADAM-8과 15는 3일째, ADAM-12는 2일째와 4일째에 현저하게 증가하였다 임신 6일부터 8일까지의 자궁조직을 각각 embryo가 착상된 곳과 그렇지 않은 곳으로 나누어 조사한 결과 상대적으로 착상이 된 곳에서 mRNA가 많이 발현 되었으며 특히 ADAM-8, 12, 15의 mRNA의 경우 현저한 차이를 보였다. Immunoblotting 방법을 이용하여 임신 1일부터 5일까지의 단백질의 발현 양상을 조사한 결과 임신 ADAM-8은 3일 이후 감소되는 양상을 보였으며 ADAM-9, 15, TS1은 5일째에 증가하는 양상을 보였다. ADAM-10은 2일째 감소하다가 다시 증가하고 ADAM-12, 17은 3, 4일째 증가하다가 5일째 감소하는 상을 보였다. 한편 임신 6일부터 8일까지는 embryo가 착상된 곳이 그렇지 않은 곳보다 조사된 모든 ADAMs 단백질이 상대적으로 많이 발현되는 양상을 보였다. 이러한 결과로 미루어 ADAMs은 임신 초기 착상과정과 임신 단계에 따른 자궁의 조직 재구성에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.
Porcine myostatin(MS1N) gene plays a key role in the differentiation of myoblast and muscle development. Genetic polymorphism was screened by single stranded conformation polymorphism(SSCP) analysis and subsequent DNA sequencing detected a nucleotide substitution(C2150T) in exon 3 of MSIN gene. Phenotypic association of the polymorphism was tested in a Landrace population and positive effects of the allele T for lean growth traits were found in the population. Even though it is not significant, the pigs have IT and TC genotypes were heavier for the body weight at birth and at twenty weeks of age than those containing genotype. Cc. However, the allele T was significantly associated with higher eye muscle area(P < 0.05). As a result of this study, we suggested that the allele T in exon 3 of MSTN gene comes a significant effect for increasing the eye muscle area without decreasing backfat thickness. This polymorphism did not change the amino acid but Taq I -RFLP matched to SSCP band patterns in exon 3 of MSTN gene, which will be an useful molecular marker for breeding of Landrace pigs.
배양 계배 근세포의 분호과정에서 fibronectin양의 변화를 immunoblotting법을 써서 정량해 본 결과 근세포의 분화에 따라 감소함을 알 수 있었다. 이처럼 근분화과정에서 fibronectin의 수준이 변하는 이유를 알아보기 위해서 fibronectin의 28,000 dalton(28 kDa)의 amino terminal fragment와 85,000 dalton (85kDa)의 cell binding fragment의 근원세포와의 상호작용에 관해 조사하여 보았다. 125 l-28 kDa fragment가 근원세포와 특이하게 결합하는 양상은 시간 경과에 따라 변하여 60분이내에 최대 수준에 도달하였다. 아울러 28 kDa fragment는 125 I-28 kDa fragment의 결합을 억제하였으나, 85 kDa fragment의 결합은 억제하지 않았다. 이러한 사실은 28 kDa fragment fibronectin수용체와 결합하고 cell adhesion수용체와는 결합하지 않음을 암시하는 것이다. 따라서 fibronectin수준의 감소는 근원세포에 존재하는 fibronectin수용체의 감소와 연관되는 현상으로 추정할 수 있었다.
Park, Sang-Dai;Lee, Suck-Hwe;Choe, Soo-Young;Ha, Doo-Bong
한국동물학회지
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제25권2호
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pp.55-62
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1982
발생 12일째의 계배근세포를 약 7일간 배양하면서 자외선에 의한 절제회복, 광재활성 및 DNA 복제억제율을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 자외선에 의한 절제회복은 계배근세포의 분화정도가 진행됨에 따라 감소하였으며, 이는 특히 자외선의 선량이 높을수록 뚜렷하였다. DNA 합성율은 분화가 진행된 세포일수록 현저히 감소하는 경향이었으며 각 분화단계에 따른 DNA 복제억제 현상은 배양 초기 세포인 경우 자외선 조사후 30분에서 1시간반 사이에서 가장 심하게 나타났고, 배양후기의 세포에서는 이러한 억제현상이 뚜렷하지 않았다. 또 배양 1일째 세포에서 광재활성에 의한 피리미딘 이량체의 감소율은 자외선 조사직후에 현저하였다가 그후 시간의 경과에 따른 차이는 보이지 않았다. 그러나, 절제회복만에 의한 이량체의 감소는 조사후 시간이 지남에 따라 서서히 감소하여 광재활성에 의한 이량체의 감소량과 비슷한 수준으로 접근하였다.
Using the protein A-gold complex, the mvoabrillogenesis and actin localization of cultured myoblast were invastisated. In the superstructural changes of mvogenic cell during differentiation, pectoral myoblasts contained large nucleus and numerous ribosomes but no myofibrils during the first 24 hr of cultures. Mvoblast initiated to differentiate at 3-day of culture contained the primitive myofibrillar structure. At 96 hr of culture, the mvofibrillar structure showed reletively discernable Z band but pools defined A, H and M bands. The feature of sarcomeric structure showed more defined form at cultur 5 day. In the aspect of actin localization, actin wvas diffusely detected throughout the cytoplasm of myogenic cell and nucleus during the proliferating stage. At 72 hr of culture, with the appearantc oi primitive mvofibrils, gold particles were observed in surrounding of myofibrils but still presented in overall of cytoplasm, especially in the surface and lumen of endoplasmic reticulum. With the gradual increase of culture time, local distribution of actin was readily detected within cytoplasm. In the 5-day specimen of cultures, gold particles precisely indicate the sites of actin localifation within the sarcomere. These results indicate the time of onset of myofibrill appearance and the biosynthetic and incorporation pathway of actin molecules into sarcomeric structure during myofibrillogenesis. Thus, in the present study, the first mvoabrillar structure was detected at culture 3 day, and the initiation of assembly into a typical sarcmeric structure was observed at culture 5 day. It seems, however, that the course of events on myofibrillogenesis of cultured myoblasts can be changed with great dependence of culture conditions including the number and groluth rate of mononucleated mvoblasts after seeding although the fundamental process shows identical appearances.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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