• 생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.369-375
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• 2019

미세소관은 알파- 와 베타-tubulin의 이량체가 종합되어 형성되며, 또한 세포내에서 tubulin 수송은 섬모나 편모와 같은 세포 부착 기관의 성장에 중요한 역할을 한다. Kinesin 2는 kinesin superfamily (KIF)의 분자 모터 단백질의 한 종류로 미세소관를 따라 다양한 운반체를 운반하며, 2종류의 다른 모터 단백질(KIF3A, KIF3B)과 kinesin-associated protein 3 (KAP3)로 구성되어 있다. Kinesin 2는 KIF3A의 cargo binding domain을 통하여 다양한 단백질과의 결합이 알려져 있지만, 아직 결합단백질의 다수는 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 KIF3A와 결합하는 단백질을 분리하기 위하여 효모 two-hybrid system을 사용하여 탐색한 결과 미세소관의 단위체의 한 종류인 ${\beta}2-tubulin$ type (Tubb2)을 분리하였다. Tubb2는 KIF3A와 결합하지만, KIF3B, KIF5B와 kinesin light chain 1 (KLC1)과는 결합하지 않았다. Tubb2의 C-말단은 KIF3A와의 결합에 필요하며, 다른 KIF3A는 Tubb의 isoforms인 Tubb1, Tubb2, Tubb3, Tubb4, Tubb5와도 결합하였다. 그러나 Tuba1은 KIF3A와 결합하지 않았다. 생쥐의 뇌 파쇄액을 KIF3A 항체로 면역침강한 결과 Tubb2는 heterotrimeric kinesin 2의 구성단백질들과 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 heterotrimeric kinesin 2는 tubulin과 결합하여 세포 내에서 tubulins을 운반하는 것을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제21권9호
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• pp.1226-1233
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• 2011

키네신은 신경세포에서 미세소관 위를 따라 소포들을 운반하는 분자 motor 단백질로 4개의 단백질로 구성되어있다. 신경세포내에서 발현하는 KIF5C가 세포 내에서 어떤 특정소포를 이동시키는가는 신경세포성장에서 중요문제이다. 이에 본연구는 KIF5C와 결합하는 단백질을 동정하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 사용하여 KIF5C와 특이적으로 결합하는 $\underline{S}$am68-$\underline{l}$ike $\underline{m}$ammalian protein 2 (SLM-2)을 확인하였다. $\underline{S}$ignal $\underline{T}$ransducers and $\underline{A}$ctivators of $\underline{R}$NA (STAR) family의 한 종류이며 RNA processing에 관여하는 RNA 결합단백질인 SLM-2는 KIF5s의 C-말단과 결합하며, 또한 SLM-2의 C-말단은 KIF5s와 결합하는데 필수영역이였다. 이러한 단백질간의 결합은 Glutathione S-transferase (GST) pull-down assay를 통하여 SAM68, SLM-1, SLM-2은 특이적으로 Kinesin-I과 결합함을 확인하였으며, SAM68의 항체로 면역침강한 결과 KIF5s와 mRNA는 같이 침강하였다. 신경 세포의 말단에는 돌기형성에 필요한 단백질들의 주형인 mRNA가 다수 존재하며, 이러한 mRNA는 세포의 중앙에서 세포의 말단쪽으로 이동하여야 하는데, 이번 연구 결과는 Kinesin-I이 특이적으로 mRNA을 운반할 것으로 예상된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.2124-2128
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• 2010

본 연구에서는 MAPK 저해제인 U0126이 난자성숙과정에서 특히 감수분열, 미세소관 형성 그리고 액틴 필 라먼트 형성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 MAPK 단백질은 12시간째에 인산화되기 시작하여, 24시간째에 대부분 인산화 되었고 metaphase II에 이르기 까지 유지되었다. 배포단계(GV)에 있는 난자를 U0126의 $20{\mu}M$ 농도로 처리하였을 때 MAPK의 인산화가 완전히 억제되었으나 배포의 파열 단계(GVBD)로의 성숙에는 진행하였으나, metaphase I까지는 발달하지 못하였다. 또한 MAPK 저해제로 인해 비정상적인 방추사의 형성을 초래하였다. 난자를 배포의 파열단계(GVBD) 이후에 U0126을 처리하였을 때 극체의 방출은 정상 이였으나 중기 판의 배열과 염색체의 분열은 비정상적 이였다. 결론적으로, 유사분열 활성화 효소단백질인 MAPK의 활성은 돼지 난자의 체외성숙과정에서 배포단계(GV)의 염색체의 배열과 감수분열의 완성에 중요한 조절 인자임을 이번 연구를 통해 알 수 있었다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제25권2호
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• pp.191-196
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• 2002

The water extract from the root bark of Cortex Mori (CM, Morus alba L.: Sangbaikpi), a mulberry tree, has been known in Chinese traditional medicine to have antiphlogistic, diuretic, and expectorant properties. In this study, the cytotoxicity of CM against tumor cells and its mechanism was examined . CM exhibited cytotoxic activity on K-562, B38O human leukemia cells and B16 mouse melanoma cells at concentrations of > 1 mg/ml. A DNA fragmentation, PARP cleavage, and nuclear condensation assay showed that those cells exposed to CM underwent apoptosis. The water extract of Scutellarie Radix (SR) was used as a negative control and showed no cytotoxicity in those cells. The flow cytometric profiles of the CM-treated cells were also indicative of apoptosis. However, they did not appear to exert the G1 arrest, which is observed in other tubulin inhibitor agents such as vincristine, taxol. The protein-binding test using Biacore and a microtubule assembly-disassembly assay provided evidence showing that CM bound to the tubulins resulting in 3 markets inhibition of the assembly, but not the disassembly of microtubules. The possible nonspecific effect of the CM extract could be excluded due to the results using SR, which did not affect the assembly process. Overall, the water extract of CM induces apoptosis of tumor cells by inhibiting microtubule assembly.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제40권1호
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• pp.1-6
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• 2019

Human mesenchymal stem cells (hMSC) are multipotent stromal cells that have great potential to differentiate into a variety of cell types such as osteocytes, chondrocytes, and myocytes. Although there have been many studies on their clinical availability, little is known about how intracellular signals can be modulated by topographic features of the extracellular matrix (ECM). In this study, we investigated whether and how microwavy-patterned extracellular matrix (ECM) could affect the signaling activity of focal adhesion kinase (FAK), a key cellular adhesion protein. The fluorescence resonance energy transfer (FRET)-based FAK biosensor-transfected cells are incubated on microwavy-patterned surfaces and then platelet derived growth factor (PDGF) are treated to trigger FAK signals, followed by monitoring through live-cell FRET imaging in real time. As a result, we report that PDGF-induced FAK was highly activated in cells cultured on microwavy-patterned surface with L or M type, while inhibited by H type-patterned surface. In further studies, PDGF-induced FAK signals are regulated by functional support of actin filaments, microtubules, myosin-related proteins, suggesting that PDGF-induced FAK signals in hMSC upon microwavy surfaces are dependent on cytoskeleton (CSK)-actomyosin networks. Thus, our findings not only provide new insight on molecular mechanisms on how FAK signals can be regulated by distinct topographical cues of the ECM, but also may offer advantages in potential applications for regenerative medicine and tissue engineering.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.189-195
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• 2022

Kinesin-2는 heterotrimeric kinesin-2와 homodimeric kinesin-2의 두종류가 존재한다. 세포내 미세소관을 따라 이동하는 분자 모터 단백질인 heterotrimeric kinesin-2는 motor 활성을 가진 kinesin superfamily protein (KIF) 3A와 3B (KIF3A와 KIF3B) 그리고 kinesin associated protein 3 (KAP3)로 구성되어져 있다. 특히 섬모내에서 heterotrimeric kinesin-2는 미세소관의 plus방향으로 운반체를 운반하는 역할을 수행한다. Heterotrimeric kinesin-2는 다양한 운반체 그리고 단백질들과의 결합이 알려져 있지만 heterotrimeric kinesin-2와 결합하는 결합단백질에 대하여서는 아직 충분히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 KIF3A의 C-말단 영역과 결합하는 단백질을 효모 two-hybrid system을 사용하여 탐색한 결과, brain expressed X-linked 2 (Bex2)를 분리하였다. Bex2는 KIF3A의 cargo-binding domain (CBD)을 포함하는 C-말단 영역과 결합하지만, KIF3B와 kinesin-1의 motor 단백질인 KIF5A와는 결합하지 않았다. 그리고 KIF3A는 Bex2의 다른 isoform인 Bex1과는 결합하지만, Bex3와는 결합하지 않았다. KIF3A은 GST-Bex1, GST-Bex2와는 결합하지만 GST와는 결합하지 않았다. HEK-293T세포에 Bex2을 발현시켰을 때 Bex2와 KIF3A는 세포 내의 같은 부위에 발현하며, Bex2 그리고 KIF3A을 면역침강한 결과 KIF3A와 KIF3B도 같이 침강함을 확인하였다. 이러한 결과들은 Bex2는 heterotrimeric kinesin-2와 운반체를 매개하는 단백질로의 가능성을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제17권7호통권87호
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• pp.889-895
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• 2007

KIF5는 2분자의 kinesin heavy chain (KHC)과 2분자의 kinesin light cham (KLC)으로 구성되며 미세소관과 직접 결합한다. KIF5는 여러가지 세포 내 소기관을 이동시키나 KIF5가 이동시키는 운반체가 어떻게 특이적으로 결합하는지는 아직 밝혀지지 못하였다. 본 연구에서 효모 two-hybrid system을 사용하여 KLC1의 tetratricopeptide repeats (TRP) 부위와 결합하는 세포 내의 단백질을 분리하였다. 결과 KLC1와 특이적으로 결합하는JNK/stress-activated protein kinase-associated protein 1 (JSAP1/JIP3)을 분리하였다. 이러한 결합은 KLC1의 TRP1, 2 영역과 JSAP1의 leucine zipper 영역이 결합에 관여하며, 또한 효모 two-hybrid assay에서 JSAP1은 KLC2와 결합하지만 신경세포에서 발현하는 KIF5A, KIF5C 그리고 모든 세포에서 발현하는 KIF5B와는 결합하지 않았다. 단백질간의 결합을 pull-down assay로 확인한 결과 KLC1은 glutathione S-transferase (GST)와는 결합하지 않으나 GST결한 JSAP1과는 결합하였다. 또한 생쥐의 뇌 파쇄 액으로부터 JSAP1 항체로 면역침강을 행한 결과 KLC1은 JSAP1과 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 KLC1은 JSAP1과 결합하며, JSAP1은 KLC1의 수용체로세포 내 KIF5의 수송의 매개 단백질로 작용함을 시사한다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권21호
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• pp.9319-9325
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• 2014

Alkaloids are the most extensively featured compounds of natural anti-tumor herbs, which have attracted much attention in pharmaceutical research. In our previous studies, a mixture of major three alkaloid components (5, 6-dihydrobicolorine, 7-deoxy-trans-dihydronarciclasine, littoraline) from Hymenocallis littoralis were extracted, analyzed and designated as AHL. In this paper, AHL extracts were added to human liver hepatocellular cells HepG-2, human gastric cancer cell SGC-7901, human breast adenocarcinoma cell MCF-7 and human umbilical vein endothelial cell EVC-304, to screen one or more AHL-sensitive tumor cell. Among these cells, HepG-2 was the most sensitive to AHL treatment, a very low dose ($0.8{\mu}g/ml$) significantly inhibiting proliferation. The non-tumor cell EVC-304, however, was not apparently affected. Effect of AHL on HepG-2 cells was then explored. We found that the AHL could cause HepG-2 cycle arrest at G2/M checkpoint, induce apoptosis, and interrupt polymerization of microtubules. In addition, expression of two cell cycle-regulated proteins, CyclinB1 and CDK1, was up-regulated upon AHL treatment. Up-regulation of the Fas, Fas ligand, Caspase-8 and Caspase-3 was observed as well, which might imply roles for the Fas/FsaL signaling pathway in the AHL-induced apoptosis of HepG-2 cells.

• 생명과학회지
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• 제16권1호
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• pp.12-16
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• 2006

항암유전자 Brca1의 변이는 유방암 및 난소암에 대한 감수성을 증가시키며, Brca1은 DNA손상신호후 세포주기 조절에 필수적인 역할을 한다. 연구결과, Brca1이 세포주기 S기와 G2/M 조절점에서 중요한 역할을 담당함이 밝혀졌다. 그러나, Brca1의 spindle checkpoint 관여여부는 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 spindle checkpoint를 활성화시키는 nocodazole를 처리하여 야생형, $p53^{-/-}$ 그리고 $p53^{-/-}\;Brca1^{-/-}$ 세포주의 세포주기 변화를 조사하였다. 야생형과 $p53^{-/-}$ 세포주는 신속한 mitosis기 정지가 나타난 반면, $p53^{-/-}\;Brca1^{-/-}$ 세포주의 경우 모든 세포가 M기에서 정지하지 않았다. Double-thymidine block 기법에 의한 세포주기 동조화후 nocodazole 처리시에도 $p53^{-/-}\;Brca1^{-/-}$ 세포주에서는 일부세포가 M기 조절점을 통과하여 계속 G1기로 진행하였다. 형태학적 분석에서도 nocodazole 함유배지에서 계속 증식하는 세포형태가 관찰되었다. 이와 같은 결과들은 Brca1이 spindle checkpoint가 정상적으로 작동하는데 중요한 역할을 담당한다는 것을 의미하고 있다.