• 제목/요약/키워드: protein kinase C

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백서폐포대식세포에서의 Superoxide 생산에 미치는 내독소 및 Verapamil의 영향 (Effects of Endotoxin and Verapamil on Superoxide Production by Rat Alveolar Macrophage)

  • 이춘택;김건열
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제40권3호
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    • pp.223-235
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    • 1993
  • 연구배경 : 대식세포 및 호중구에서 생산되는 superoxide는 외부에서 침입한 병원균을 죽이는 유익한 면이 있는 반면 자체 폐조직에 손상을 주어 폐손상을 일으키기도 한다. 임상에서 중요한 내독소에 의한 성인성호흡장애증후군등의 폐손상시 superoxide 등의 산소유리기가 중요역할을 하는 것으로 알려져 있으며 superoxide의 생산에는 칼슘이 중요한 조절기능을 담당한다. 내독소에 의한 급성폐손상의 경우 실험적으로 verapamil을 투여시 폐부종등의 증상이 완화되는 것이 알려져 있어 칼슘길항제인 verapamil의 산소유리기의 생산에 마치는 영향에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그러나 지금까지 폐포대식세포에서 superoxide의 생산에 대한 내독소와 verapamil의 영향을 같이 관찰한 실험은 없었다. 방법 : 본 실험에서는 백서의 폐포대식세포에서 protein kinase C를 직접 자극하는 phorbol myristate acetate 자극에 의한 superoxide의 생산을 측정하고 내독소 및 verapamil이 superoxide의 생산에 미치는 영향을 관찰하고 내독소와 verapamil을 동시에 투여하여 내독소에 의해 대식세포가 활성화되어 superoxide의 생산이 증가하는 priming 효과에 verapamil이 어떠한 영향을 미치는 가를 관찰하였다. 결과 : 폐포대식세포를 PMA로 자극시 기저상태에 비해 3.15배의 superoxide가 생산되었으며 이는 세포외 칼슘의 유무와 전혀 무관하였다. 그리고 내독소 (E. coli 055-B5)로 1시간 전처치후 PMA로 자극시 superoxide의 생산은 0.1 ug/ml 에서 최대로 43% 증가하였다. 또한 verapamil은 대식세포에서 PMA 자극에 의한 superoxide의 생산을 억제하였으며 세포외 칼슘이 없는 상태에서도 억제효과는 나타나 verapamil의 억제효과가 칼슘의 세포내 이동을 차단하는 기전에 의한 것이 아님을 관찰하였다. 내독소에 의한 대식세포에서의 superoxide의 생산의 증가는 verapamil이 없는 경우 30%의 증가에서 verapamil을 같이 투여한 경우 13%의 증가로 유의하게 감소하였다. 이는 내독소에 의한 대식세포의 priming에 칼슘이 영향을 미친다는 간접증거가 된다고 사료된다. 결론 : 이상의 결과로 verapamil은 PMA 자극에 의한 대식세포의 superoxide의 생산을 억제하며 폐포대식세포에 대한 내독소의 priming 효과도 억제하여 이는 내독소에 의한 폐손상시 verapamil의 효과의 한 기전이 되리라 사료된다.

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이온화 방사선에 의한 TIMP1, TIMP2 유전자 발현 측정 (Expression of TIMP1, TIMP2 Genes by Ionizing Radiation)

  • 박건구;진정선;박기영;이연희;김상윤;노영주;안승도;김종훈;최은경;장혜숙
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제19권2호
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    • pp.171-180
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    • 2001
  • 목적 : Tissue inhibitor of matrix metalloproteinase (TIMP)는 matrix metalloproteinase (MMP)에 작용하여 암세포의 침윤과 전이를 억제하고 염증, angiogenesis, fibrosis에 중요한 역할을 한다. TIMP 유전자는 여러 cytokine 및 signal molecule에 의하여 조절되는 유전자이므로 방사선에 의한 TIMP의 발현을 측정하고 전사 조절 기전을 연구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 두경부암 환자의 병변에서 유도하여 확립한 두경부암 세포주를 이용하여 방사선에 의한 TIMP 유전자 발현을 측정하였다. 각 세포주의 방사선 민감도를 측정하고 transwell을 이용한 invasion assay로 전이성을 측정하였다. TIMP1, TIMP2 발현은 conditioned medium을 취해 ELISA assay로 측정하였다. 방사선조사는 2 Gy, 10 Gy 군으로 나누어 관찰했고 조사 후 시간 간격은 24, 48시간이었다. MTT assay로 생존세포 수를 측정하여 방사선 세포치사로 인한 발현 변화를 보정하였다. hTIMP1 promoter region을 PCR하여 pGL2-basic luciferase reporter vector에 cloning하여 인간 두경부암 세포주에 이입하여 functional TIMP1 발현이 증가하는지 확인하였고 protein kinase C (PKC) activator인 PMA (phorbol 12-myristate 13-acetate)와 Ras에 의한 TIMP1 발현이 유도되는지 확인하였다. 결과 : HN-1, HN-2, HN-3, HN-5, HN골 세포주의 $D_0$는 각각 1.55 Gy, 1.8 Gy, 1.5 Gy, 1.55 Gy, 2.45 Gy 이었다. 각 세포주의 방사선조사 후 MTT assay에 의한 cell viability는 24, 48시간에서 2 Gy인 경우 모두 $94\%$ 이상 그리고 10 Gy에서는 $73\%$ 이상의 생존 세포를 확인하였다. TIMP1, TIMP2 단백의 basal 농도는 24시간 48시간에서 점점 증가하여 세포에서 계속 합성되어 분비되고 있음을 확인하였다. 2 Gy 조사 후 24시간에서 TIMP2는 HN-1, HN-9 세포주에서 감소하였으나, 10 Gy 조사 후에는 두 세포주에서 모두 증가하여 방사선량에 따라 반응이 달랐고, 방사선조사 후 48시간에는 HN-9 세포주에서는 증가하나 HN-9 세포주에서는 감소하여 세포주에 따라 반응이 달랐다. 그러나 방사선에 의한 TIMP1 발현 변화는 미미하였다. TIMP1 reporter gene을 인간 두경부암 세포주에 transfection하고 PMA (100 ng/ml)을 가한 경우 HN-1세포주에서는 유의하게 증가하고 HN-9 세포주에서는 감소하였다. Ras 발현 벡터와 co-transfection한 경우 TIMP1 promoter가 활성화 되었다. 결론 : 모두 두경부 암에서 유래된 세포주 이지만 방사선에 의한 TIMP의 발현 및 전사조절 기전은 세포주 마다 차이가 있었고 이온화 방사선의 용량에 따라서, 방사선조사 후의 시간 경과에 따라서도 TIMP 발현에 차이가 있었다. 이 결과는 TIMP의 전사 및 발현이 여러 종류의 signal molecule에 의하여 영향을 받고, 이 signal molecule들이 각 세포주 마다 다르기 때문으로 사료된다.

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인체 폐암조직에서 Phospholipase C 동위효소의 발현양상 (Expression of Phospholipase C Isozymes in Human Lung Cancer Tissues)

  • 황성철;마경애;최소연;오윤정;최영인;김덕기;이형노;최영화;박광주;이이형;이기범;하만준;배윤수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제49권3호
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    • pp.310-322
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    • 2000
  • 배경 : Phospholipase C는 세포내 신호 전달과정의 초기 단계에 있어서, 매우 중요한 역할을 하는 효소로 알려져 있으며, 세포막에 존재하는 인지질 가운데 중요한 부분을 차지하는 $PIP_2$를 분해하여 제2전령물질인 DAG와 IP3를 생성한다. 이들 제2전령물질은 각각 PKC를 활성화시키고, 세포내의 $Ca^{2+}$농도를 증가 시켜서 세포내 여러 단백질 효소들을 활성화시키는 동시에, PLC 효소는 자체적으로 갖고 있는 고유의 SH2, SH3 및 PH domains 등의 기능 영역을 통해, 다른 신호 전달 인자들과 상호 작용하고, 세포막의 재구성이나, 세포분열, 발안과정에 관여 하게 된다. 이에 저자 등은 이전의 연구에서, 인체 정상 폐조직에서 PLC-${\beta}1$, -${\beta}3$, -${\gamma}1$ 및 -${\delta}1$ 동위효소가 존재함을 보고하였으며, bovine lung 내에서 PLC-${\gamma}1$ 동위 효소를 활성화 시키는 AHNAK 단백을 분리, 정제 및 클로닝 하였고, 이 AHNAK 단백이 인체 폐암조직내에서 정상조직에 비해 증가 되어 있음을 보고하여, 폐암의 발암과정에 있어서 칼슘-inositol 신호전달체계의 이상이 연관 되어있음을 제시하였다. 하지만 아직 인체 폐암조직이나 다른 종류의 폐질환에 대해서는, PLC 동위효소의 발현양상에 대한 보고가 없었으므로, 이에 저자 등은 수술로 적출한 인체 폐암 조직 내에서 PLC 동위 효소의 발현을 연구하여, 폐암의 발암과정에서 이들 효과가 갖는 역할을 규명하고자 하였다. 대상 및 방법 : 아주 대학교 병원에 내원하여 원발성 폐암으로 수술적 절제술을 받은 환자중에서, 신선냉동상태의 암조직과 동일환자의 정상폐조직이 확보가, 가능했던 37예의 환자를 대상으로 하였다. 이들조직을 대상으로 PLC-${\beta}1$, -${\beta}3$, -${\gamma}1$ 및 -${\delta}1$ 동위효소에 대해 Western blot 분석을 시행하였고, 대표적인 표본에 대해서는 PLC-${\gamma}1$에 대한 면역조직화학검사를 시행하였다. 결과 : 연구의 대상이었던 15예의 선암조직 모두에서, PLC-${\gamma}1$ 동위효소의 과발현을 관찰할 수 있었으며, 편평상피세포암 19예 중 16예에서 PLC-${\gamma}1$의 발현이 정상조직에 비해 증가하였음이 확인되었다. PLC-${\delta}1$ 동위효소의 경우, 대부분의 폐암조직에 감소되어 있었다. 하지만 이와는 반대로, 일부 선암 및 편평상피 암 조식(각3예)에서는, 현저한 증가를 보이기도 했다. 또한, 비록 그 증례수가 적기는 하였지만, 소세포 폐암 4예에서는, 모두에서 정상 폐조직보다, PLC-${\delta}1$ 효소의 발현이 현저히 감소되어 있음을 관찰하였다. 결론 : 이상의 결과로 미루어 폐암 조직 내에서 PLC-${\gamma}1$ 동위효소의 발현이 증가되어 있었는데, 이는 저자등이, 이미 보고한바 있는, PLC-${\gamma}1$의 활성화 AHNAK의 과발현과 함께, 폐암의 발암과정에, 칼슘-inositol 신호전달 채계의 이상이 관여할것이라는 실험적인 증거가 될수 있다고 하겠다. 하지만, PLC-${\delta}1$ 동위효소의 감소에 대해서는, 좀더 구체적인 기전의 규명 및 PLC-${\delta}1$ 효소의 역할에 대한 보다 많은 연구가 필요할것으로 사료된다.

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방사선조사후 백서소장점막에서 발생하는 신호전달체계에 관한 연구 (The Signal Transduction Mechanisms on the Intestinal Mucosa of Rat Following Irradiation)

  • 유정현;김성숙;이경자;이정식
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제15권2호
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    • pp.79-95
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    • 1997
  • 목적 : 최근 신호전달체계에서 중요한 효소로 알려진 phosphollpase C(PLC) 동위효소들의 발현이 조직의 종류와 발달과정에 따라 특이한 양상을 보이고 $PLC-{\gamma}1$은 세포의 성장, 분화 및 증식에 중추적 역할을 하는 것으로 알려져 있다 방사선 조사 후 세포내 신호전달에 관한 연구도 최근 활발하여 소장 점막의 재생에 $PLC-{\gamma}$ 및 ras 암 유전자단백이 관여하고, 조직 손상에 protein kinase C(PKC)가 관여하는 등 연구들이 보고되었으나 이들의 연구가 단편적이며 아직 확실히 밝혀진 바가 없다. 본 연구는 백서의 소장에 방사선을 조사하여 PLC 동위효소, epidermal growth factor receptor(EGFR), ras 암유전자단백, 및 PKC와 같이 신호전달체계에 관여하는 물질들의 발현을 시간적으로 관찰하여 방사선에 의한 소장 조직의 손상 및 재생 기전을 밝히고자 하였다. 대상 및 방벌 실험동물로 암.수 구별없이 생후 4-5개월, 체중 250-3009의 백서(Spraque-Dawley) 60마리를 대상으로 하여 실험군으로 전신에 8Gy의 방사선을 조사하고 방사선 조사 후 1일, 3일, 5일, 7일,14일에 각각 10마리씩 희생시켜 소장을 적출하여 사용하였고, 정상대조군은 각 시기별로 2마리씩 사용하였다. 적출된 소장의 반은 즉시 얼려 PLC의 면역블로팅 및 phosphoinositide(PI) 가수분해 활성도 측정에 사용하였고, 나머지 반은 포르말린에 고정한 다음 파라핀에 포매하여 조직병리검색과 면역조직화학염색에 사용하였다. EGFH, ras 암유전자단백, PLC, PKC의 발현은 면역조직화학염색법으로 관찰하였다. 점막세포의 재생여부는 광학현미경상의 유사분열 수와 proliferating ceil nuclear antigen(PCNA) kit를 이용한 증식세포핵 수로 확인하였다. PLC는 $PLC-{\beta},\;-{\gamma},\;-{\delta}$ 발현을 모두 검색하였고, 각각 면역블로팅과 Pl 가수분해 활성도 측정으로 확인하였다. 결과 : 1) 조직병리학 소견상 방사선 조사에 의한 소장의 조직손상은 1일부터 관찰되어 3일까지 심하였고 재생은 3일과 5일에 현저하였다. 2) 면역조직화학염색 결과 $PLC-{\gamma}1$의 발현은 재생을 보이는 3일과 5일에 발현되었으며 5일째의 점막에서 가장 강하게 나타났다. $PLC-{\delta}1$은 방사선 조사 후 손상을 보이는 1일과 3일의 점막에서 강한 발현을 나타내었다. $PLC-{\beta}1$은 모든 실험군에서 발현되지 않았다. 면역블로팅 결과도 면역조직화학염색과 일치하는 결과를 보였다. 3) $PLC-{\gamma}1$의 활성도를 보기 위한 PI 가수분해 활성도 측정결과는 3일과 5일에 현저히 높은 수치를 보여 방사선 조사후 소장점막의 재생과정의 중요한 신호전달과정이 PLC-1이 관여하는 PI 가수분해에 의해 이뤄짐을 알 수 있었다. 4) ras 암유전자단백의 발현온 재생이 시작되는 3일부터 나타나 7일까지 지속되었고, EGFR 도 재생시기인 3일과 5일에 가장 강하게 나타났고 그 후 점차 감소하는 추세를 보였다. 한편 PKC는 발현이 미약했으나 증식지수가 높은 점막에 3일과 5일에 발현이 관찰되었다. 결론 : 방사선조사에 의한 소장점막조직의 손상 및 재생과정의 신호전달기전에 PLC의 신호전달체계에 관여하는 효소가 중요한 역할을 하며 특히 $PLC-{\gamma}1$과 ras암유전자단백, EGFR, PKC는 방사선조사 후 공장점막세포의 재생기전에 주로 발현되어 재생과정과 관련된 신호전달기전에 관여함을 나타내었다. $PLC-{\delta}$은 방사선 조사 후 세포의 손상시기에 강한 발현을 보여 특히 손상과정과 관련된 신호전달기전에 관여함을 추측할 수 있었다. $PLC-{\beta}1$의 발현은 모든 실험군에서 음성인 소견을 보여 방사선조사 후 소장점막의 세포손상 및 재생과정에서 $PLC-{\beta}1$과 관련된 신호전달체계는 관여하지 않음을 알 수 었었다. 그러나, 이러한 신호전달체계의 기전을 구체적으로 밝히기 위해서는 추후 지속적인 연구가 필요하다고 사료된다.

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