• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제23권3호
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• pp.171-179
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• 2019

Pituitary tumors are usually benign but can occasionally exhibit hormonal and proliferative behaviors. Dysregulation of the G1/S restriction point largely contributes to the over-proliferation of pituitary tumor cells. F-box protein S-phase kinase-interacting protein-2 (SKP2) reportedly targets and inhibits the expression of $p27^{Kip1}$, a well-known negative regulator of G1 cell cycle progression. In this study, SKP2 expression was found to be upregulated while $p27^{Kip1}$ expression was determined to be downregulated in rat and human pituitary tumor cells. Furthermore, SKP2 knockdown induced upregulation of $p27^{Kip1}$ and cell growth inhibition in rat and human pituitary tumor cells, while SKP2overexpression elicited opposite effects on $p27^{Kip1}$ expression and cell growth. The expression of microRNA-186 (miR-186) was reported to be reduced in pituitary tumors. Online tools predicted SKP2 to be a direct downstream target of miR-186, which was further confirmed by luciferase reporter gene assays. Moreover, miR-186 could modulate the cell proliferation and $p27^{Kip1}$-mediated cell cycle alternation of rat and human pituitary tumor cells through SKP2. As further confirmation of these findings, miR-186 and $p27^{Kip1}$ expression were downregulated, while SKP2 expression was upregulated in human pituitary tumor tissue samples; thus, SKP2 expression negatively correlated with miR-186 and $p27^{Kip1}$ expression. In contrast, miR-186 expression positively associated with $p27^{Kip1}$ expression. Taken together, we discovered a novel mechanism by which miR-186/SKP2 axis modulates pituitary tumor cell proliferation through $p27^{Kip1}$-mediated cell cycle alternation.

• Animal Bioscience
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• 제36권4호
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• pp.555-569
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• 2023

Objective: The objective of this study was to investigate the effects of N⁶-Methyladenosine modification-circRNA-zinc finger protein 638 (m⁶A-circRNA-ZNF638) on the induced activation of secondary hair follicle (SHF) stem cells with its potential mechanisms in cashmere goats. Methods: The m⁶A modification of ZNF638 was analyzed using methylation immunoprecipitation with real-time quantitative polymerase chain reaction technique in SHF stem cells. The effects of circRNA-ZNF638 on the induced activation of SHF stem cells in m⁶A dependence were evaluated through the overexpression of circRNA-ZNF638/its m⁶A-deficient mutants in circRNA-ZNF638 knockdown SHF stem cells. The competitive binding of miR-361-5p to circRNA-ZNF638/Wnt5a 3'- untranslated region was analyzed through Dual-luciferase reporter assay. Results: The m⁶A-circRNA-ZNF638 had significantly higher transcription at anagen SHF bulge of cashmere goats compared with that at telogen, as well as it positively regulated the induced activation of SHF-stem cells in cashmere goats. Mechanismly, m⁶A-circRNA-ZNF638 sponged miR-361-5p to heighten the transcriptional expression of Wnt5a gene in SHF-stem cells. We further demonstrated that the internal m⁶A modification within circRNA-ZNF638 is required for mediating the miR-361-5p/Wnt5a pathway to regulate the induced activation of SHF stem cells through an introducing of m⁶A-deficient mutant of circRNA-ZNF638. Conclusion: The circRNA-ZNF638 contributes the proper induced activation of SHF-stem cells in cashmere goats in m⁶A-dependent manner through miR-361-5p/Wnt5a axis.

• 한국가축번식학회지
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• 제25권3호
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• pp.237-242
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• 2001

본 실험실에서는 최근에 SINE계 B$_1$과 B$_2$의 융합서열이 리포터유전자의 게놈내 삽입을 증가 시킴을 증명하는 결과를 보고하였다. Supercoil 형태일 때 대조구가 6%, SINE 벡터가 25%, 그리고 linear 형태일 때 각각 16%와 63%로 나타났다. 이번 실험에서는 이들 두가지 형태의 벡터를 같은 양으로 혼합한 DNA를 미세주입에 응용함으로서, 전체 게놈내 삽입률 중에서 과연 supercoil 형태의 벡터가 어느 정도로 기여하는지를 조사하였다. 수정란의 전핵에 혼합형태의 DNA를 미세주입한 후 배반포기의 생쥐배아를 대상으로 베타-갈락토시데아제 발현 여부를 조사한 결과 대조구의 경우 17.3%, SINE계 벡터의 경우 46.6%가 양성을 나타내었다. 이 결과는 아마도 supercoil 형태의 벡터는 독자적인 삽입 경로를 가지지 않음을 의미하는 것이며, 대부분의 경우 외래 유전자의 삽입은 linear 형태로 삽입이 이루어지는 듯 하다. 부가적으로 미세주입 결과로부터 일부 삽입 기작을 짐작할 수 있는 결과를 얻을 수 있었다.

• Molecules and Cells
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• 제45권3호
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• pp.122-133
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• 2022

The aim of this study was to investigating whether lncRNA H19 promotes myocardial fibrosis by suppressing the miR-29a-3p/miR-29b-3p-VEGFA/TGF-β axis. Patients with atrial fibrillation (AF) and healthy volunteers were included in the study, and their biochemical parameters were collected. In addition, pcDNA3.1-H19, si-H19, and miR-29a/b-3p mimic/inhibitor were transfected into cardiac fibroblasts (CFs), and proliferation of CFs was detected by MTT assay. Expression of H19 and miR-29a/b-3p were detected using real-time quantitative polymerase chain reaction, and expression of α-smooth muscle actin (α-SMA), collagen I, collagen II, matrix metalloproteinase-2 (MMP-2), and elastin were measured by western blot analysis. The dual luciferase reporter gene assay was carried out to detect the sponging relationship between H19 and miR-29a/b-3p in CFs. Compared with healthy volunteers, the level of plasma H19 was significantly elevated in patients with AF, while miR-29a-3p and miR-29b-3p were markedly depressed (P < 0.05). Serum expression of lncRNA H19 was negatively correlated with the expression of miR-29a-3p and miR-29b-3p among patients with AF (r_s = -0.337, r_s = -0.236). Moreover, up-regulation of H19 expression and down-regulation of miR-29a/b-3p expression facilitated proliferation and synthesis of extracellular matrix (ECM)-related proteins. SB431542 and si-VEGFA are able to reverse the promotion of miR-29a/b-3p on proliferation of CFs and ECM-related protein synthesis. The findings of the present study suggest that H19 promoted CF proliferation and collagen synthesis by suppressing the miR-29a-3p/miR-29b-3p-VEGFA/TGF-β axis, and provide support for a potential new direction for the treatment of AF.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.552-558
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• 2023

Levulinic acid (LA) is a valuable chemical used in fuel additives, fragrances, and polymers. In this study, we proposed possible biosynthetic pathways for LA production from lignin and poly(ethylene terephthalate). We also created a genetically encoded biosensor responsive to LA, which can be used for screening and evolving the LA biosynthesis pathway genes, by employing an LvaR transcriptional regulator of Pseudomonas putida KT2440 to express a fluorescent reporter gene. The LvaR regulator senses LA as a cognate ligand. The LA biosensor was first examined in an Escherichia coli strain and was found to be non-functional. When the host of the LA biosensor was switched from E. coli to P. putida KT2440, the LA biosensor showed a linear correlation between fluorescence intensity and LA concentration in the range of 0.156-10 mM LA. In addition, we determined that 0.156 mM LA was the limit of LA detection in P. putida KT2440 harboring an LA-responsive biosensor. The maximal fluorescence increase was 12.3-fold in the presence of 10 mM LA compared to that in the absence of LA. The individual cell responses to LA concentrations reflected the population-averaged responses, which enabled high-throughput screening of enzymes and metabolic pathways involved in LA biosynthesis and sustainable production of LA in engineered microbes.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권1호
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• pp.17-25
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• 2013

메탄올 자화효모 Hansenula polymorpha에서 분비 발현이 잘 된다고 보고된 인체 혈청 알부민(human serum albumin, HSA)을 융합단편으로 사용하여 외래 재조합 단백질을 효과적으로 분비 발현할 수 있는 발현시스템을 개발하고자 하였다. 이때 조작의 용이성 및 발현 효율 제고를 위하여 전장의 HSA 뿐만 아니라 세 종류의 각기 다른 크기의 HSA 단편을 설계하여 융합단편으로 사용하였다. 즉 HSA의 N-말단으로 부터 각기 137, 172, 320, 608개 아미노산을 갖는 융합단편 HSAft (1-4)를 제작하였다. 아울러 발현되는 HSA 단편의 검출 및 분리정제를 위한 His8-tag, HSA 융합단편과 외래 단백질간의 유연성을 부여하기 위한 2조의 $Gly_4Ser_1$ linker, 융합 발현된 타겟 단백질을 HSA 단편으로부터 용이하게 분리하기 위한 담배식각바이러스 단백질분해효소(tobacco etch virus protease, Tev) 인지 서열, 타겟 단백질 유전자를 클로닝하기 위한 멀티 클로닝 사이트(multiple cloning site, MCS)서열, 그리고 타겟 재조합 단백질의 발현 검출 및 정제를 위한 Strep-tag을 포함하는 작용기 도메인을 발현카세트 기본 골격에 포함시켰다. 이렇게 구축된 4종의 HSA 융합단편 분비발현 벡터를 H. polymorpha에 형질전환한 후 각 융합단편의 발현을 조사한 결과 HSAft 단편 3, 4의 발현을 확인할 수 있었다. 녹색형광단백질 유전자 ($GFP_{uv}$)를 상기 벡터에 클로닝한 후 H. polymorpha에 도입한 결과 형질 전환체 모두에서 녹색형광단백질의 발현을 관찰 할 수 있었다. 해당 세포로부터 분비되거나 세포내에 발현되는 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현양을 비교한 결과 HSAft 단편 4에 융합된 경우를 제외하고 나머지 경우 모두에서 세포 파쇄액과 세포 배양액 양쪽에서 해당 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현을 확인 할 수 있었다. 한편 HSA 융합단편의 크기에 따라 자체 혹은 타겟 단백질과 융합된 형태의 단백질 분비 발현 정도가 달라지는 것은 해당 단백질의 접힘이나 단백질 분해효소에 대한 민감성 등 여러 변수에 의한 것으로 사료되며 따라서 본 연구에서 개발한 H. polymorpha용 HSA 융합단편 분비발현 시스템은 특정 외래 재조합 단백질의 효율적인 분비발현 융합단편의 선별 및 과발현 시스템 구축에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제16권4호
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• pp.632-639
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• 2006

본 연구에서는 lacZ transcriptional fusion plasmid를 이용하여 광합성 세균인 Rhodobacter sphaeroides에서의 7가지 광합성유전자 (puf, puc, puhA, bchC, bchE, bchF, bchI) 발현의 경향과 조절을 조사하였다. R. sphaeroides에서 puhA와 bchI를 제외한 모든 광합성유전자들이 호기적 조건과 비교했을 때 혐기적 조건에서 더욱 강하게 발현되었다. puhA 유전자는 bchFNBHLM-RSP0290과 operon을 형성하며, bchI 유전자는 crtA와 operon을 이루는 것으로 나타났다. 광합성 조건에서 자란 R. sphaeroides의 puf, puc, bchCXYZ operon의 발현은 빛의 세기에 비례하는 반면, bchFNBHLM(RSP0290 puhA) operon의 발현은 빛의 세기에 반비례 하였다. bchEJG의 발현은 $10\;W/m^2$의 빛이 조사된 광합성 조건에서 제일 낮았으며, $100\;W/m^2$의 빛의 광합성 조건에서 가장 높았다. R. sphaeroides의 산소인지와 빛 인지에 관련된 세 가지 주요 조절기작에 의한 광합성유전자 조절은 다음과 같다. puf와 bchC는 PpsR repressor와 PrrBA two-component system에 의해 조절된다. 그리고 puc operon은 PpsR, FnrL, PrrBA system에 의해 조절된다. bchE의 발현은 FnrL과 PrrBA system에 의해 조절되는 반면, bchF는 오로지 PpsR에 의해서만 조절된다. PpsR repressor는 강한 세기의 빛 조건에서 bchf 발현억제의 원인이 되며, FnrL은 그 자체가 산소를 인지하는 기능 이외에도 세포질의 산화/환원 상태의 인지에 관련될 것으로 보인다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권3호
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• pp.169-176
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• 2008

SA는 천연 페놀 화합물로써 식물체가 생성하는 호르몬 중의 하나이다. SA는 특히 병저항성, 생물학적, 비생물학적 스트레스로 인해 합성이 촉진되며 식물 방어 기작을 일으킨다고 알려져 있다. 식물의 방어 기작은 바로 식물에서 얻어지는 생산량에 영향을 미치기 때문에 SA에 대한 연구가 많이 되어져 왔다. 하지만 SA를 이해하기에는 아직까지 많은 연구가 필요 되어 지고 있다. 따라서 본 연구는 애기장대에서 SA 생합성하는데 중요한 효소인 SID2가 병저항성이 강한 siz1-2 돌연변이체와 야생형에서 어떠한 조절의 차이를 보이는 지를 SID2 promoter에 의해서 조절되는 GUS와 LUC를 가진 각각의 형질전환 식물체를 통하여 관찰하였다. GUS의 발현을 GUS histochemical assay, GUS enzyme assay 그리고 LUC의 발현을 CCD 카메라를 이용한 이미지 촬영과 Luciferase enzyme assay 수행한 결과, siz1-2를 사용한 형질전환 식물체에서 야생형에 비해 발현이 높게 일어났다. 이것을 바탕으로 SA에 반응하는 유전자들의 발현이 siz1-2 돌연변이체에서는 높은 이유가 SID2의 발현이 높게 조절 받기 때문이라는 것을 SID2 promoter:GUS::LUC/siz1-2 형질전환 식물체를 통해 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권6호
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• pp.767-774
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• 2011

본 연구는 간암세포주인 HepG2 cell line에서 녹차씨박 추출물을 에탄올, 석유 에테르, 에틸 아세테이트, 부탄올의 순으로 분획 및 열수 추출물을 조제하여 암세포 증식 억제능을 확인한 후 에탄올 추출물을 선정하여 항종양 및 항염증효과를 생화학적, 분자적 방법으로 분석하였다. 녹차씨박 에탄올 추출물(DGTSE)의 polyphenol 함량을 HPLC로 분석한 결과 EGC($1039.1{\pm}15.26\;{\mu}g/g$)> tannic acid($683.5{\pm}17.61\;{\mu}g/g$)> EC($62.4{\pm}5.00\;{\mu}g/g$)> ECG($24.4{\pm}7.81\;{\mu}g/g$)> EGCG($20.9{\pm}0.96\;{\mu}g/g$)> gallic acid($2.4{\pm}0.68\;{\mu}g/g$)의 순이었으나 caffeic acid는 검출되지 않았다. DGTSE의 농도가 $10\;{\mu}g$/mL 이상에서는 84.13%의 세포 증식 억제능($IC_{50}$: $6.58\;{\mu}g$/mL)을 보여 간암세포의 증식을 효과적으로 억제하였고 제1상효소계인 CYP1A1와 CYP1A2의 발현을 농도 의존적으로 감소시키는 것으로 나타났다. QR 활성은 DGTSE을 $20\;{\mu}g$/mL 농도로 처리 시 대조군에 비해 2.6배 증가하였으며 reporter gene activity로 측정한 ARE 활성은 1.94배로 각각 증가하였다. DGTSE의 처리는 염증생성 인자인 PGE2의 생성과 TNF-${\alpha}$의 단백질 발현은 유의적으로 저해하였으며 cytokine 반응, 염증, 세포성장조절과 같은 다양한 단계에 참여하는 전사인자인 NF${\kappa}$B의 핵으로의 translocation을 억제하였다. 이상의 결과에서 DGTSE은 간암세포인 HepG2 세포계에서 암세포 증식 억제능을 가지며 해독효소인 QR, ARE의 활성을 증진시키고 NF${\kappa}$B의 translocation을 방해하고 TNF-${\alpha}$의 단백질 발현과 $PGE_2$의 생성을 억제하여 암세포의 증식을 억제하였다. 따라서 녹차씨박 추출물에 함유된 암세포 증식효과를 나타내는 생리활성 물질들에 대한 연구가 앞으로 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• Molecules and Cells
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• 제37권2호
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• pp.178-186
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• 2014

Differential transcription of the clusterin (CLU) gene yields two CLU isoforms, a nuclear form (nCLU) and a secretory form (sCLU), which play crucial roles in prostate tumorigenesis. Pro-apoptotic nCLU and anti-apoptotic sCLU have opposite effects and are differentially expressed in normal and cancer cells; however, their regulatory mechanisms at the transcriptional level are not yet known. Here, we examined the transcriptional regulation of nCLU in response to hypoxia. We identified three putative hypoxia response elements (HREs) in the human CLU promoter between positions -806 and +51 bp. Using a luciferase reporter, electrophoretic gel mobility shift, and chromatin immunoprecipitation assays, we further showed that hypoxia-inducible factor-$1{\alpha}$ (HIF-$1{\alpha}$) bound directly to these sites and activated transcription. Exposure to the hypoxia-mimetic compound $CoCl_2$, incubation under 1% $O_2$ conditions, or overexpression of HIF-$1{\alpha}$ enhanced nCLU expression and induced apoptosis in human prostate cancer PC3M cells. However, LNCaP prostate cancer cells were resistant to hypoxia-induced cell death. Methylation-specific PCR analysis revealed that the CLU promoter in PC3M cells was not methylated; in contrast, the CLU promoter in LNCap cells was methylated. Co-treatment of LNCaP cells with $CoCl_2$ and a demethylating agent promoted apoptotic cell death through the induction of nCLU. We conclude that nCLU expression is regulated by direct binding of HIF-$1{\alpha}$ to HRE sites and is epigenetically controlled by methylation of its promoter region.