• 생명과학회지
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• 제22권4호
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• pp.486-491
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• 2012

Myostatin (MSTN)은 TGF (transforming growth factor)-beta family에 속하며, 골격근 성장의 억제 조절인자로서 여러 포유류에서 MSTN 유전자 돌연변이는 골격근 증가를 유도한다. MSTN prodomain은 MSTN의 생물학적 활성을 저해하는데, MSTN prodomain이 과 발현된 쥐에서 과도한 근육축적이 확인되었다. 로티퍼(rotifer; Brachionus rotundiformis)는 치어기 어류의 양식산업에 있어 주요한 일차적 먹이생물이다. 그러나 로티퍼에서 MSTN 및 MSTN prodomain의 기능과 발현 유무는 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구는 재조합 MSTN prodomains이로티퍼에 미치는 영향에 관하여 조사하고자 하였다. 로티퍼 개체배양 실험을 통하여 재조합 MSTN prodomains(pMALc2x-poMSTNpro, pAMLc2x-sMSTNpro)에 의한 로티퍼의 생식 전 단계, 순 생식단계, 생식 후 단계, 산란, 수명, 포란, 수컷 발생률을 확인하였으며, 또한 pMALc2x-poMSTNpro와 pAMLc2x-sMSTNpro이 밀집배양에서 로티퍼의 개체성장에 영향을 미치는지에 대하여 확인하였다. 그 결과 농도가 1, 2, 4 ${\mu}g/ml$에서 pMALc2x-poMSTNpro를 처리한 실험군과 0.25 ${\mu}g/ml$에서 4 ${\mu}g/ml$ 농도까지 pMALc2x-sMSTNpro를 처리한 실험군에서 로티퍼의 생식 전 단계가 아무처리하지 않은 대조군에 비하여 짧아졌다. 밀집배양 실험에 있어 pMALc2x-poMSTNpro와 pMALc2x-sMSTNpro 모두 로티퍼의 개체 수를 증가를 유도하여, 재조합 MSTN prodomains에 의해서 로티퍼의 reprodution에 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만, 재조합 MSTN prodomains이 어떠한 수용체를 이용하여 신호를 전달하는지에 대한 연구는 앞으로 더 진행되어야 하며, 본 연구의 결과는 재조합 MSTN prodomains이 미세조류에서의 기능 및 메커니즘연구에 중요한 기초자료가 될 것으로 사료된다.

• 한국어류학회지
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• 제24권2호
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• pp.118-124
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• 2012

이전 연구에서 넙치유래 재조합 마이오스타틴 프로도메인을 무지개송어에 한달간 침지법을 통하여 처리한 결과 대조군에 비하여 무게가 최대 약 42% 증가되었다. 따라서 본 연구는 재조합 마이오스타틴 프로도메인을 침지법에 의해 처리된 무지개송어와 대조군의 근육으로부터 발현되는 cDNA를 제작하여 마이오스타틴 프로도메인에 의해서 유도된 특정유전자를 선발하기 위하여 ACP (annealing control primer)를 이용한 DDRT법을 통하여 분석하였다. 총 20가지의 ACP를 이용한 결과 2개의 특정 유전자를 분석하였으며, NCBI BLAST 분석결과 Cytochrome P450 mono oxygenase와 Profilin으로 판명되었다. 이 중 Cytochrome P450 mono oxygenase는 대조군보다 발현량이 증가하였으며, Profilin는 대조군에 비해서 발현량이 감소하였다. 이러한 결과를 재확인하기 위하여 두 유전자의 primer를 각각 제작하여 semi-quantitative RT-PCR를 시행한 결과 DDRT법에 의한 분석과 동일하였다. 본 결과는 어류의 성장에서 마이오스타틴 프로도메인의 기능 및 메카니즘에 대한 연구에 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제21권8호
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• pp.1149-1155
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• 2011

성장과 분화를 조절하는 인자인 myostatin은 포유류에서 주로 골격근에 분포하며 근육성장을 억제하는 것으로 알려져 있다. Myostatin은 포유류에서뿐만 아니라 어류에 있어서도 그 기능이 유사하며 본 연구에서는 넙치와 조피볼락 유래 재조합 myostatin 단백질을 생산하여 시마연어에 침지방법을 통해 처리하였다. 처리 결과 시마연어의 무게와 생화학 분석에서는 유의성이 나타날 정도의 증가는 없었지만 근(muscle) 조직학적 분석에서 넙치와 조피볼락 유래 재조합 myostatin prodomain에 의해 12주째에는 세포의 수가 증가하는 hyperplasia가 일어났으며 22주째에는 조피볼락 유래의 재조합 myostatin prodomain을 처리한 군에서만 hypertrophy가 일어났다. 결론적으로 어류 유래 재조합 myostatin prodomain이 시마연어 근육성장 시 hyperplasia와 hypertrophy가 순차적으로 유도되는 것으로 확인되었다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제22권5호
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• pp.414-419
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• 2014

Matrix metalloproteinases (MMPs) are zinc-dependent endopeptidases that regulate cell-matrix composition and are also involved in processing various bioactive molecules such as cell-surface receptors, chemokines, and cytokines. Our group recently reported that MMP-3, -8, and -9 are upregulated during microglial activation and play a role as proinflammatory mediators (Lee et al., 2010, 2014). In particular, we demonstrated that MMP-8 has tumor necrosis factor alpha (TNF-${\alpha}$)-converting enzyme (TACE) activity by cleaving the prodomain of TNF-${\alpha}$ and that inhibition of MMP-8 inhibits TACE activity. The present study was undertaken to compare the effect of MMP-8 inhibitor (M8I) with those of inhibitors of other MMPs, such as MMP-3 (NNGH) or MMP-9 (M9I), in their regulation of TNF-${\alpha}$ activity. We found that the MMP inhibitors suppressed TNF-${\alpha}$ secretion from lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV2 microglial cells in an order of efficacy: M8I>NNGH>M9I. In addition, MMP inhibitors suppressed the activity of recombinant TACE protein in the same efficacy order as that of TNF-${\alpha}$ inhibition (M8I>NNGH>M9I), proving a direct correlation between TACE activity and TNF-${\alpha}$ secretion. A subsequent pro-TNF-${\alpha}$ cleavage assay revealed that both MMP-3 and MMP-9 cleave a prodomain of TNF-${\alpha}$, suggesting that MMP-3 and MMP-9 also have TACE activity. However, the number and position of cleavage sites varied between MMP-3, -8, and -9. Collectively, the concurrent inhibition of MMP and TACE by NNGH, M8I, or M9I may contribute to their strong anti-inflammatory and neuroprotective effects.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.954-959
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• 2021

세포 사멸은 항상성을 유지하기 위해 세포군을 조절하는 중요한 메커니즘이며 시스테인 단백질분해효소 중 하나인 카스파제는 세포 사멸 경로의 중요한 중재자이다. Caspase-8은 세포외 자극에 의해 시작되는 외인성 세포자멸 경로의 개시자 카스파제이다. Caspase-8에는 보존된 도메인인 N-말단의 두개의 죽음 이펙터 도메인(DED)과 C-말단의 2개의 촉매 도메인을 가지며, 이는 이러한 외인성 세포자멸 경로에 중요하게 작용한다. 외인성 세포멸사 경로에서, TNF 슈퍼패밀리인 죽음 수용체는 세포 외부로부터의 죽음 수용체 특이적 리간드의 결합에 의해 활성화된다. 활성화된 죽음 수용체가 어댑터 단백질인 Fas-associated death domain 단백질(FADD)을 모집한 후, 죽음 수용체와 FADD의 죽음 도메인(DD)이 서로 결합하고 죽음 수용체와 결합한 FADD가 caspase-8의 전구체 형태인 procaspase-8을 모집한다. FADD와 procaspase-8의 죽음 이펙터 도메인은 서로 결합하고 FADD에 결합된 procaspase-8은 prodomain의 절단에 의해 활성화된다. 이 죽음 수용체-FADD-caspase-8 복합체는 세포사멸 유도 신호복합체(DISC)라고 한다. 세포 FLICE 억제 단백질(c-FLIPs)은 세포사멸을 억제하는 역할과 촉진하는 역할을 모두 수행하여 caspase-8의 활성화를 조절하고 caspase-8 활성화는 caspase-3와 같은 작동자 카스파제를 활성화를 시킨다. 마지막으로 활성화된 작동자 카스파제는 DNA 분해, 핵 응축, 세포막 수포 및 카스파제 기질의 단백질 분해에 작용하여 세포사멸을 완료한다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제10권2호
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• pp.60-67
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• 2007

Myostatin (MSTN; also known as GDF8) is a member of the transforming growth factor ${\beta}-superfamily$ of proteins. MSTN negatively regulates mammalian skeletal muscle growth and development by inhibiting myoblast proliferation. Mice and cattle possessing mutant MSTN alleles display a 'double muscling' phenotype characterized by extreme skeletal muscle hypertrophy and/or hyperplasia. We isolated the full-length cDNA of a novel MSTN gene from S. schlegeli muscle tissue and examined its expression pattern in various tissues. The full-length gene (GenBank DQ423474) consists of 1941bp with an open reading frame of 1134 bp, encoding 377 amino acids that show 62-92% amino acid similarity to other vertebrate MSTNs. The predicted protein contains a conserved proteolytic cleavage site (RXRR) and nine conserved cysteine residues at the C terminus. RT-PCR revealed that the unprocessed and prodomain myostatin mRNAs were predominantly present in muscle, with limited expression in other tissues. However, the mature myostatin mRNA was highly expressed in brain and muscle, intermediately expressed in the gills, intestine, heart, and kidney, and weakly expressed in the liver and spleen.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권2호
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• pp.133-143
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• 2012

Matrix metalloproteinases (MMPs) are a subfamily of zinc-dependent proteases that are re-sponsible for degradation and remodeling of extracellular matrix proteins. The activity of MMPs is tightly regulated at several levels including cleavage of prodomain, allosteric activation, com-partmentalization and complex formation with tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMPs). In the central nervous system (CNS), MMPs play a wide variety of roles ranging from brain devel-opment, synaptic plasticity and repair after injury to the pathogenesis of various brain disorders. Following general discussion on the domain structure and the regulation of activity of MMPs, we emphasize their implication in various brain disorder conditions such as Alzheimer's disease, multiple sclerosis, ischemia/reperfusion and Parkinson's disease. We further highlight accumu-lating evidence that MMPs might be the culprit in Parkinson's disease (PD). Among them, MMP-3 appears to be involved in a range of pathogenesis processes in PD including neuroinflamma-tion, apoptosis and degradation of ${\alpha}$-synuclein and DJ-1. MMP inhibitors could represent poten-tial novel therapeutic strategies for treatments of neurodegenerative diseases.