• 제목/요약/키워드: specific binding

검색결과 1,267건 처리시간 0.029초

ROCK 억제제를 통한 사람 치유두 조직 유래 단일 사람 유도만능줄기세포의 생존성 향상 (Improvement of Cell Viability Using a Rho-associated Protein Kinase (ROCK) Inhibitor in Human Dental Papilla derived Single-induced Pluripotent Stem Cells)

  • 심유진;강영훈;김현지;김미정;이현정;손영범;이성호;전병균
    • 생명과학회지
    • /
    • 제29권8호
    • /
    • pp.895-903
    • /
    • 2019
  • 이 연구는 단일 세포로 분리된 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cells, iPSCs)에 anoikis 세포사멸을 억제할 수 있는 Rho-associated protein kinase (ROCK)의 억제제를 처리하여 iPSCs의 세포 생존성을 향상하고자 하였다. Episomal plasmid 방법으로 확립된 iPSCs를 단일세포로 분리한 후, ROCK 억제제 Y-27632 dihydrochloride (Y-27632)를 0 uM, 0.5 uM, 1 uM, 2.5 uM, 5 uM, 7.5 uM 및 10 uM 농도별로 5주일 동안 각각 처리하였을 때, 5 uM 이상의 농도에서 세포의 생존율이 유의적으로 향상되었고, 10 uM의 Y-27632을 0일, 1일, 2일, 3일, 4일 및 5일 동안 처리하였을 때, Y-27632의 노출 기간이 길어질수록 세포의 생존율이 유의적으로 향상되는 것을 관찰하였다. 그러나, Y-27632의 노출 후, iPSCs의 형태학적 분화가 관찰되어 10 uM의 Y-27632에서 5일 동안 iPSCs에 처리 한 후, 줄기세포학적인 특성을 비교 조사하였다. 우선, octamer-binding transcription factor 4 (OCT-4), homeobox protein NANOG (NONOG) 및 SRY-box 2 (SOX-2) 줄기세포 특이 유전자의 발현은 Y-27632를 처리한 실험군은 Y-27632를 처리하지 않은 대조군에서 서로 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 또한, Y-27632를 처리한 실험군은 Y-27632를 처리하지 않은 대조군과 비교하여 telomerase 활성과 이것의 활성과 관련된 telomerase reverse transcriptase (TERT) 및 telomerase RNA component (TERC)의 유전자 발현에는 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과로 보아, iPSCs에 Y-27632를 처리하였을 때, iPSCs의 줄기세포의 특정을 유지하면서 anoikis에 의한 세포사멸을 감소시켜 세포 생존율이 증가한다는 것을 알 수 있었다.

Methamphetamine 남용자에서 I-123 IPT를 이용한 기저신경절 도파민운반체 밀도의 평가 (Dopamine Transporter Density of the Basal Ganglia Assessed with I-123 IPT SPECT in Methamphetamine Abusers)

  • 이주령;안병철;권도훈;성영옥;서지형;배진호;정신영;이상우;유정수;이재태;지대윤;이규보
    • 대한핵의학회지
    • /
    • 제39권6호
    • /
    • pp.481-488
    • /
    • 2005
  • 목적: 도파민운반체의 기능적 영상술은 도파민 신경계의 시냅스전 신경말단의 상태를 나타내 줄 수 있어, 기저신경절을 침범하는 파킨슨 병 등의 진단 및 중증도 판단에 이용될 수 있으며, 도파민운반체가 코카인이나 methamphetamine 등 의존성 약물의 목표 부위이므로 이러한 약물의 남용자의 평가에 이용될 수 있다. 본 연구는 한국에서 생산된 도파민운반체 영상용 방사성의약품을 사용한 뇌 SPECT영상을 이용하여 methamphetamine 남용자에서 나타나는 소견과 이의 임상적 의의를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: Methamphetamine 남용자 6명 (남용자군, 전부 남자, 평균연령: $32{\pm}6.8$) 및 정상대조군 4명(대조군, 남:여=3:1, 평균연령=$44.0{\pm}14.7$세)을 대상으로 하였다. 남용자군 6명 모두에서 뇌 MRI가 시행되었다. 남용자군에서는 정신과적 증상과 우울증 증상을 정량적으로 평가하였다. 도파민운반체 영상은 I-123 IPT 185 MBq을 정맥 주사한 후 2시간에 삼중헤드 감마카메라(Prism 3000, Picker, USA)를 이용하여 뇌 SPECT 영상을 얻었다. 정성적인 판독과 함께, 정량적 분석으로 기저신경절 부위에 관심영역을 그려 기저신경절의 방사능량을 구하였고, 배후 방사능량은 후두엽 부위에 관심영역을 그려 방사능량을 구하였다. 기저신경절과 배후 방사능량을 이용하여 기저신경절 도파민운반체 특이결합/비특이결합 비율(특이결합비) (기저신경절방사능량-배후방사능량/배후방사능량)을 구하였다. 각군의 도파민운반체 특이겹합비를 비교하였으며, 남용자군에서는 정신과적 증상(Brief Psychiatric Rating Scale: BPRS) 및 우울증 증상 정도(Hamilton Depression Rrating Scale : HAMD)와 도파민운반체 특이겹합비의 상관성을 알아보았다. 결과: 남용자군 6명 모두는 뇌 MRI상 특이 소견이 관찰되지 않았으나, 모든 환자는 정신과적 증상과 우울증 증상을 나타내었으며 BPRS 점수와 HAMD 점수는 서로 밀접한 상관성을 보여 주었다(r=1.0, p=0.005). 남용자군의 I-123 IPT 뇌 SPECT의 정성적분석에서 5명(83.3%)이 기저신경절의 전체적 섭취가 불균등하고 미측의 섭취가 감소되어 비정상으로 판독 되었으며, 1명은 정상으로 판독되었다. 남용자군은 대조군에 비하여 낮은 기저신경절 도파민운반체 특이겹합비를 나타내었다($2.38{\pm}0.20\;vs\;3.04{\pm}0.27$, p=0.000) 남용자군의 BPRS 점수와 HAMD 점수가 높을수록 낮은 기저신경절 특이겹합비를 나타내어 역의 상관관계를 보였다(r=-0.908, p=0.012, r=-0.924, p=0.009). 결론: I-123 IPT뇌 SPECT는 흑질-선조체 도파민신경계의 손상을 일으키는 중증의 methamphetamine 남용자의 평가에 이용될 수 있다고 생각된다.

$17{\beta}$-Estradiol에 의한 생쥐 자궁 내 Nesfatin-1/NUCB2 발현 조절 ($17{\beta}$-Estradiol Regulates the Expression of Nesfatin-1/NUCB2 in Mouse Uterus)

  • 김진희;이경란;김현경;노소현;유혜민;문찬일;양현원
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
    • /
    • 제15권4호
    • /
    • pp.349-357
    • /
    • 2011
  • 시상하부에서 생성되는 nesfatin-1/NUCB2가 음식물 섭취와 에너지 대사를 조절한다는 것이 보고된 이후로, 최근 생쥐의 난소와 자궁에서도 다량의 nesfatin-1/NUCB2가 발현된다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 그러나 생식기관에서 nesfatin-1/NUCB2 발현이 어떻게 조절되는지는 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 생쥐의 생식기관 중 자궁에서 nesfatin-1/NUCB2 발현이 어떠한 경로를 통하여 조절되는지를 알아보고자 난소를 제거한 암컷 생쥐에 성선자극호르몬과 $17{\beta}$-estradiol을 각각 투여한 후 nesfatin-1/NUCB2 발현 정도를 조사하였다. 먼저 자궁 내 NUCB2 mRNA 발현을 conventional PCR과 real-time PCR 방법으로 확인하였으며, 아울러 western blot 방법으로 nesfatin-1 단백질의 발현을 관찰하였다. Nesfatin-1 단백질 발현 위치 및 결합 부위를 조사하기 위하여 면역조직화학염색을 수행한 결과, nesfatin-1 단백질은 자궁내막과 자궁샘을 둘러싼 상피세포에서 발현되었으며, nesfatin-1 단백질 결합 부위는 자궁샘을 둘러싼 상피세포와 호중구를 포함하는 특정 과립세포에서 관찰되었다. 난소를 제거한 암컷 생쥐에 성선자극호르몬을 투여한 결과, 자궁 내 NUCB2 mRNA 발현량은 대조군과 성선자극호르몬 투여군 사이에 차이가 없었으나, 같은 방법으로 난소를 제거한 암컷 생쥐에 $17{\beta}$-estradiol을 투여한 결과, 대조군보다 $17{\beta}$-estradiol 투여군에서 NUCB2 mRNA 발현량이 유의하게 증가하는 것을 확인하였다. 자궁 내 nesfatin-1 단백질의 발현량 또한 NUCB2 mRNA 발현 양상과 유사하게 $17{\beta}$-estradiol 투여군에서 발현량이 유의하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과, 자궁 내 nesfatin-1/NUCB2 발현이 뇌하수체에서 분비되는 성선자극호르몬에 의해 조절 받기보다는 난소에서 분비되는 $17{\beta}$-estradiol에 의해 조절 받는다는 사실이 밝혀졌으며, 이러한 결과는 발정 주기에 따른 혈액 내 $17{\beta}$-estradiol 농도의 변화가 자궁 내 nesfatin-1 발현을 조절함으로써 nesfatin-1이 자궁내막 발달과 착상을 조절할 수 있는 국부조절인자로 작용할 수 있음을 제시하고 있다.

들잔디 5-Enolpyruvyl Shikimate 3-Phosphate Synthase(EPSPS) 유전자 클로닝 및 특성 (Cloning and Characterization of a 5-Enolpyruvyl Shikimate 3-Phosphate Synthase (EPSPS) Gene from Korean Lawn Grass (Zoysia japonica))

  • 이혜정;이긍주;김동섭;김진백;구자형;강시용
    • 원예과학기술지
    • /
    • 제28권4호
    • /
    • pp.648-655
    • /
    • 2010
  • 본 연구에서는 들잔디와 돌연변이체에서 Glyphosate 내성 관련 유전자인 EPSPS를 코딩하는 cDNA를 분리하여, 시퀸스 비교분석과 발현 양상 차이 등에 관하여 조사하였다. 5'/3' RACE를 통하여 밝혀진 EPSPS의 cDNA는 각각 1176bp의 open reading frame으로 이루어져 있으며 391개의 아미노산을 코딩하고 있었다. 이는 보고된 다른 EPSPS 유전자들과 높은 유사성을 가지고 있다. Genomic southern 결과 들잔디 내에 EPSPS 유전자는 단일copy로 존재하였다. Wild type과 제초제 내성 변이체의 EPSPS 유전자는 6개의 아미노산 시퀀스의 차이를 보였으며 기존에 보고된 EPSPS active site에서 시퀀스의 차이를 나타냈다. 한편 glyphosate의 독성기작의 하나인 EPSPS 효소활성 저해 작용을 알아본 결과, 내성 개체에서 높은(1.5배 이상) EPSPS 활성을 확인할 수 있었다. Northern 분석과 RT-PCR로 제초제 처리 시간에 따른 EPSPS의 발현량을 살펴본 결과, 제초제 처리 후 시간이 경과할수록 발현량이 증가하다가 7일 이후에는 감소하였고, wild type에 비해 glyphosate 내성 선발개체에서 전체적인 발현량이 높음을 알 수 있었다. 본 연구 결과 선발된 glyphosate 내성 돌연변이체는 높은 EPSPS 효소활성 증가 및 EPSPS active site의 아미노산 시퀀스 변화를 통해 원할하고 지속적인 방향족 아미노산의 합성이 가능한 것으로 보여졌다. 본 실험을 통해 얻어진 glyphosate 내성 잔디 돌연변이체와 방법은 앞으로 유용한 제초제 저항성 돌연변이 품종개발 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

곶감 열수추출물을 첨가한 식빵의 품질특성 (Quality Characteristics of Bread with Dried Persimmons Hot-Water Extracts)

  • 문혜경;한진희;김준한;김귀영;강우원;김종국
    • 한국식품영양과학회지
    • /
    • 제33권4호
    • /
    • pp.723-729
    • /
    • 2004
  • 곶감의 식품에의 이용성 증대를 위하여 곶감 열수추출물을 제조한 후 밀가루에 대하여 10, 20, 30, 40%로 첨가하여 제조한 식빵의 품질특성을 조사하였다. 곶감 열수추출물의 수분함량은 70.37%, 조단백질은 1.72%, 조지방은 0.18%, 조회분은 1.99%, 조섬유는 4.37% 수준이었다. 곶감식빵의 수분함량은 무첨가군이 41.12%이었고, 첨가군의 경우는 42.31%에서 47.20% 수준으로 무첨가군에 비하여 다소 높았고, 수분활성도는 무첨가군이 0.495로 첨가군의 0.499에서 0.523 수준보다 낮은 값을 나타내었다. 또한, 곶감 열수추출물의 첨가량이 증가함에 따라 부피는 감소하였고, 중량과 수분결합력은 증가하는 경향을 보였다. 내부색도는 L값의 경우 첨가군이 무첨가군보다 낮은 값을 보여 명도가 낮아지는 경향이었고, 적색도 a값과 황색도 b값은 곶감 열수추출물의 첨가량이 증가할수록 상대적으로 높은 값을 나타내었다. 곶감식 빵의 조직감은 굳기의 경우는 곶감 열수추출물 40%첨가군이 무첨가군보다 약 3배 이상의 높은 값을 나타내었고, 또한 검성 및 씹힘성도 증가하였다. 접착성과 부숴짐성은 곶감 열수추출물의 첨가량이 증가함에 따라 감소하는 경향이었다. 곶감식빵의 관능평가에서는 곶감 열수추출물 30%첨가군이 색, 단맛 및 전체적인 기호도에서 가장 높은 관능점수를 얻었고, 조직감에서는 곶감 역수추출물 20%첨가군이 가장 높은 관능적 평가를 받았다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 식빵의 제조에 있어 곶감 열수추출물 첨가량은 30%내외의 수준으로 첨가함으로써 곶감 특유의 색과 맛을 가지는 곶감식 빵을 제조할 수 있을 것으로 판단된다.iency를 측정하였다. 분리된 침전층에 혈장을 섞어(5 ml) 실험동물에 정맥주사한 후, 전신 헤파린 처치 상태에서(1 mg/kg) 하행대동맥을 차단하여 우회도관 쪽으로 2시간 동안 혈액을 순환시키고 분리하였다. 각 도관의 내강을 생리식염수 500 ml로 동시에 세척한 다음, 일정 간격으로10$\times$10 mm 크기의 절편을 5개 채취하였다. 절편을 세분하여 측정튜브에 담아 동위원소 측정기(gamma counter, Cobra II , Packard ,USA)를 이용하여 Tc-99m-HMPAO의 분당 count수를 측정함으로써 혈소판의 흡착정도를 정량분석 비교하였다. 결과: 동위원소 측정기를 이용한 평균 count수는 각각의 실험군과 대조군의 비율을 이용하여 비교하였다. 평균 count수는 대조군에서 537.3 Ci/min였고 실험군에서는 311.1Ci/min로 측정되었으며, 두 군 사이의 비율은 대조군에 비하여 실험군이 1: 0.58로 통계적으로 유의하였다.(p=0.004) 결론: 위결과를 통하여 실험군이 대조군에 비하여 혈소판 표면흡착측면에서 우수하다는 것을 정량적으로 증명할 수 있었다. 저자 등이 사용한 in-vivo 동위원소 측정법으로 혈소판 흡착정도의 생체 내 실험으로 유용하며 의료용 고분자 재료의 혈액적합성 판정의 지표로 제시하고자 한다.vs. 실험군(595.5$\pm$179.6) 과 심근 수분 함유량 [n=8, p>0.05, 대조군(87.2$\pm$5.5%) vs. 실험군(82.4$\pm$10.1)] 은 두 군간에 유의한 차이가 없었다. 결론: 이상의

북한의 발사체발사에 따른 법적 쟁점 : UN 안전보장이사회 결의의 성격과 한계 (Legal Issues Regarding the Launch Vechicle by DPRK : the Scope and Limit of the UN Security Council Resolution)

  • 신홍균
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
    • /
    • 제31권1호
    • /
    • pp.145-167
    • /
    • 2016
  • 안전보장이사회는 국제연합헌장 제7장 제39조에 따라 평화에 대한 위협, 평화의 파괴 또는 침략행위의 존재를 결정할 권한을 갖고 있으며, 이에 안보리 결의가 헌장 제7장에 따름을 명시하는 경우 그 결의가 그러한 안보리의 결정을 확정하는 문서를 구성한다. 또한 헌장 제25조에 따라서 회원국은 안보리 결정을 수락하고 이행하여야 할 의무를 부담하므로, 안보리 결정을 확정하는 그러한 안보리 결의의 회원국에 대한 법적 구속력이 인정된다고 해석된다. 안보리 결의를 용어의 선택 관점에서 살펴 보면, 탄도미사일 프로그램 관련 활동을 중지(suspend)하는 것에 대해서는 결정(decide)이고, 탄도미사일을 발사하지 않을 것에 대해서는 요청(demand), 그리고 미사일실험유예조치로의 복귀에 대해서는 요청(demand)이라는 점이 주목된다. 안보리의 수차례의 결의에서 탄도미사일에 관련된 모든 활동의 중지를 결정하는 조항과 탄도미사일 기술을 이용하는 모든 발사의 금지를 촉구하는 조항 및 그 촉구를 결정으로 보는 조항은 1967년 우주조약에 규정되지 않은 평화적 목적의 내용을 정하는 성격을 갖거나 또는 위와 마찬가지로 특정 경우에만 적용되는 안보리의 결정이다. 다른 한편으로는 발사금지를 결정하는 안보리결의는 북한에 대한 제재에 한정된다고 볼 수 있다. 학설상 WMD에 관련된 안보리의 결의도 결정(decide)라는 용어를 택하고 있어서 구속력 있는 의무를 부과하는 것으로 인정되지만, 법의 제정에는 못미치고 단순한 제재의 결정에 그친다고 보기도 한다. 국제평화에 대한 위협의 존재를 결정하고 그에 대한 제재를 내용으로 하는 안보리 결정을 둘러싸고, 그 결정에 이르는 국가간 합의의 방식이 과연 국제법상의 입법에 이를 정도인가에 대한 의문이 북한의 발사체 발사에 대한 결정에 있어서도 제기된다고 판단된다. 또한, 우주공간과 그 공간에서 국가들의 우주활동을 규율의 객체로 하면서, 모든 국가의 보편적인 권리와 의무를 규율함을 목적으로 하는 우주법의 성격상 안보리 이사국들의 합의에 따르는 안보리의 결정이 우주법의 특별법으로서의 지위를 갖는다고 판단하기는 어렵다. 이에 안보리 결의는 우주법의 내용을 구체화하는 입법이 아니라 북한에 대한 제재에 한정된다고 판단된다.

Hypoxia Inducible Factor-1α Directly Regulates Nuclear Clusterin Transcription by Interacting with Hypoxia Response Elements in the Clusterin Promoter

  • Park, Jeongsook;Park, So Yun;Shin, Eunkyung;Lee, Sun Hee;Kim, Yoon Sook;Lee, Dong Hoon;Roh, Gu Seob;Kim, Hyun Joon;Kang, Sang Soo;Cho, Gyeong Jae;Jeong, Bo-Young;Kim, Hwajin;Choi, Wan Sung
    • Molecules and Cells
    • /
    • 제37권2호
    • /
    • pp.178-186
    • /
    • 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.

원숭이 외측슬상체배측핵에서 칼슘결합단백 Parvalbumin과 Calbindin-D 28K의 분포 (Immunocytochemical Localization of Parvalbumin and Calbindin-D 28K in Monkey Dorsal Lateral Geniculate Nucleus)

  • 고승희;배춘상;박성식
    • Applied Microscopy
    • /
    • 제24권4호
    • /
    • pp.61-77
    • /
    • 1994
  • The calcium-binding proteins (CaBP), parvalbumin (PV) and calbindin-D 28K (calbindin) are particularly abundant and specific in their distribution, and present in different subsets of neurons in many brain regions. Although their physiological roles in the neurons have not been elucidated, they are valuable markers of neuronal subpopulations for anatomical and developmental studies. This study is designed to characterize dorsal lateral geniculate nucleus (dLGN) neurons and axon terminals in terms of differential expression of immunoreactivity (IR) for two well-known CaBPs, PV and calbindin. The experiments were carried out on 6 adult monkeys. Monkeys were perfused under deep Nembutal anesthesia with 2% paraformaldehyde and 0.2% glutaraldehyde in 0.1M phosphate buffer. After removal, the brains were postfixed for 6-8 hr in 2% paraformaldehyde at $4^{\circ}C$ and infiltrated with 30% sucrose at $4^{\circ}C$. Thereafter, they were frozen in dry ice. Serial sections of the thalamus, at $20{\mu}m$, were made in the frontal plane with a sliding microtome. The sections were stained for PV and calbindin with indirect immunocytochemical methods. For electron microscopy, after infiltration with 30% sucrose the blocks of thalamus were serially sectioned at $50{\mu}m$ with a Vibratome in the coronal plane and stained immediately by indirect ABC methods without Triton X-100 in incubation medium. Stained sections were postfixed in 0.2% osmium tetroxide, dehydrated and flat-embedded in Spurr resin. The block was then trimmed to contain only a selected lamina or interlaminar space. The dLGN proper showed strong PV IR in fibers in all laminae and interlaminar zones. Particularly dense staining was noted in layers 1 and 2 that contain many stained fibers from optic tract. Neuronal cell body stained with PV was concentrated only in the laminae. In these laminae staining was moderate in cell bodies of all large and medium-sized neurons, and was strong in cell bodies of some small neurons together with their processes. Calbindin IR was marked in the neuronal cell body and neuropil in the S layers and interlaminar zones whereas moderate in the neuropil throughout the nucleus. Regional difference in distribution of PV and calbindin IR cell is distinct; the former is only in the laminae and the latter in both the S layer and interlaminar space. The CaBP-IR elements were confined to about $10{\mu}m$ in depth of Vibratome section. The IR product for CaBP was mainly associated with synaptic vesicle, pre- and post-synaptic membrane, and outer mitochondrial membrane and along microtubule. PV-IR was noted in various neuronal elements such as neuronal soma, dendrite, RLP, F, PSD and some myelinated or unmyelinated axons, and was not seen in the RSD and glial cells. Only a few neuronal components in dLGN was IR for calbindin and its reaction product was less dense than that of PV, and scattered throughout cytoplasm of soma of some relay neurons, and was also persent in some dendrite, myelinated axons and RLP. The RSD, F, PSD and glial elements were always non-IR for calbindin. Calbindin labelled RLP were presynaptic to unlabeled dendrite or dendritic spine and PSD. Calbindin-labeled dendrite of various sizes were always postsynaptic to unlabeled RSD, RLP or F. From this study it is suggested that dLGN cells of different functional systems and their differential projection to the visual cortex can be distinguished by differential expression of PV and calbindin.

  • PDF

Nutritional and Tissue Specificity of IGF-I and IGFBP-2 Gene Expression in Growing Chickens - A Review -

  • Kita, K.;Nagao, K.;Okumura, J.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제18권5호
    • /
    • pp.747-754
    • /
    • 2005
  • Nutritional regulation of gene expression associated with growth and feeding behavior in avian species can become an important technique to improve poultry production according to the supply of nutrients in the diet. Insulin-like growth factor-I (IGF-I) found in chickens has been characterized to be a 70 amino acid polypeptide and plays an important role in growth and metabolism. Although it is been well known that IGF-I is highly associated with embryonic development and post-hatching growth, changes in the distribution of IGF-I gene expression throughout early- to late-embryogenesis have not been studied so far. We revealed that the developmental pattern of IGF-I gene expression during embryogenesis differed among various tissues. No bands of IGF-I mRNA were detected in embryonic liver at 7 days of incubation, and thereafter the amount of hepatic IGF-I mRNA was increased from 14 to 20 days of incubation. In eyes, a peak in IGF-I mRNA levels occurred at mid-embryogenesis, but by contrast, IGF-I mRNA was barely detectable in the heart throughout all incubation periods. In the muscle, no significant difference in IGF-I gene expression was observed during different stages of embryogenesis. After hatching, hepatic IGF-I gene expression as well as plasma IGF-I concentration increases rapidly with age, reaches a peak before sexual maturity, and then declines. The IGF-I gene expression is very sensitive to changes in nutritional conditions. Food-restriction and fasting decreased hepatic IGF-I gene expression and refeeding restored IGF-I gene expression to the level of fed chickens. Dietary protein is also a very strong factor in changing hepatic IGF-I gene expression. Refeeding with dietary protein alone successfully restored hepatic IGF-I gene expression of fasted chickens to the level of fed controls. In most circumstances, IGF-I makes a complex with specific high-affinity IGF-binding proteins (IGFBPs). So far, four different IGFBPs have been identified in avian species and the major IGFBP in chicken plasma has been reported to be IGFBP-2. We studied the relationship between nutritional status and IGFBP-2 gene expression in various tissues of young chickens. In the liver of fed chickens, almost no IGFBP-2 mRNA was detected. However, fasting markedly increased hepatic IGFBP-2 gene expression, and the level was reduced after refeeding. In the gizzard of well-fed young chickens, IGFBP-2 gene expression was detected and fasting significantly elevated gizzard IGFBP-2 mRNA levels to about double that of fed controls. After refeeding, gizzard IGFBP-2 gene expression decreased similar to hepatic IGFBP-2 gene expression. In the brain, IGFBP-2 mRNA was observed in fed chickens and had significantly decreased by fasting. In the kidney, IGFBP-2 gene expression was observed but not influenced by fasting and refeeding. Recently, we have demonstrated in vivo that gizzard and hepatic IGFBP-2 gene expression in fasted chickens was rapidly reduced by intravenous administration of insulin, as indicated that in young chickens the reduction in gizzard and hepatic IGFBP-2 gene expression in vivo stimulated by malnutrition may be, in part, regulated by means of the increase in plasma insulin concentration via an insulin-response element. The influence of dietary protein source (isolated soybean protein vs. casein) and the supplementation of essential amino acids on gizzard IGFBP-2 gene expression was examined. In both soybean protein and casein diet groups, the deficiency of essential amino acids stimulated chickens to increase gizzard IGFBP-2 gene expression. Although amino acid supplementation of a soybean protein diet significantly decreased gizzard IGFBP-2 mRNA levels, a similar reduction was not observed in chickens fed a casein diet supplemented with amino acids. This overview of nutritional regulation of IGF-I and IGFBP-2 gene expression in young chickens would serve for the establishment of the supply of nutrients to diets to improve poultry production.

Constitutive Androstane Receptor (CAR)의 활성, 에너지 대사 및 세포의 증식과 사멸의 조절에 대한 CAR의 cross-talk 기전 (The Cross-talk Mechanisms of Constitutive Androstane Receptor (CAR) in the Regulation of its Activity, Energy Metabolism, Cellular Proliferation and Apoptosis)

  • 민계식
    • 생명과학회지
    • /
    • 제30권2호
    • /
    • pp.211-220
    • /
    • 2020
  • CAR의 활성은 리간드 결합 뿐만 아니라, 세포외신호전달 경로를 통한 관련 조절인자들의 인산화, 전사 조절인자들과의 상호작용, 그리고 coactivators 및 corepressors의 동원, 분해 및 발현 등에 의해 조절되며, 이러한 CAR의 활성 조절은 또한 외인성 화학물질과 에너지 대사, 세포의 증식 및 사멸을 포함한 다양한 생리적 항상성 조절에 영향을 미친다. CAR는 ERK1/2의 신호전달경로에 의해 인산화되어 Hsp-90/CCRP와 복합체를 형성하여 세포질 내에 잔류하는 반면, PB는 ERK1/2를 억제하여 downstream 신호전달 조절인자들의 탈인산화를 유발하고, 활성화된 RACK-1/PP2A를 동원하여 CAR를 탈인산화 함으로써 핵 이동 및 전사 활성을 유도한다. CAR의 활성은 FoxO1 및 PGC-1α와의 cross-talk을 통하여 각각 전사 활성 억제와 ubiquitination을 통한 단백질 분해를 유도하여 당합성과정에 관여하는 PEPCK 및 G6Pase 유전자의 발현을 억제한다. CAR에 의한 지방의 합성과 산화 조절은 각각 PPARγ 및 PPARα와의 cross-talk에 의한 PGC-1α의 분해와 CPT-1의 발현 억제 또는 PGC-1α와의 결합을 통해 지방 합성 유전자의 발현 억제와 조직 특이적 산화 억제 또는 촉진으로 이루어진다. CAR는 FoxO1의 억제를 통한 p21의 발현 억제와 cyclin D1의 발현을 유도하여 세포 증식을 촉진하는 반면, GADD45B의 발현을 통한 MKK7과 JNK1의 활성을 억제하여 세포 사멸을 억제한다. 결론적으로, CAR는 세포외신호전달 경로와 세포내 조절인자들과의 다양한 상호작용을 통하여 외인성 화학물질의 대사뿐만 아니라 에너지 대사 및 세포의 성장과 사멸의 조절을 통한 항상성 유지에 관여한다.