• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권4호
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• pp.534-542
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• 2021

CRISPR/Cas를 이용한 유전체 편집과 유전자 발현 조절을 위한 기술에서 sgRNA는 표적서열을 인식하는 역할을 한다. gal 프로모터를 표적서열로 하여 유전체 편집에 필요한 sgRNA의 표적인식서열의 길이와 유전자 발현 조절에 필요한 sgRNA의 표적인식서열의 길이를 Cas9-NG에서 체계적으로 비교하였다. 유전체 편집의 경우, sgRNA의 표적인식서열을 구성하는 20개의 뉴클레오티드에서 3개의 뉴클레오티드의 결손만을 허용하였다. 하지만, 유전자 발현 조절에는 표적인식서열에서 11개의 뉴클레오티드가 결손되어도 표적서열을 인식하고 결합할 수 있다는 것을 밝혔다. 따라서, sgRNA의 표적인식서열에서 4개 이상의 뉴클레오티드의 결손이 있는 경우에 sgRNA/Cas9-NG는 표적 DNA 서열에 특이적으로 결합을 하지만, 엔도뉴클레아제의 활성을 갖지 못하기 때문에 유전체 편집을 할 수 없는 것으로 판단된다. 이 결과는 인공전사인자 개발과 합성생물학 분야의 다양한 CRISPR 기술 발전에 도움을 줄 것이다.

• 대한의생명과학회지
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• 제14권4호
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• pp.243-248
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• 2008

The Forkhead box M1 (FoxM1) has been shown to regulate transcription of cell cycle genes essential for $G_1$-S and $G_2$-M progression, including $p27^{kip1}$. The $p27^{kip1}$ gene is a member of the universal cyclin-dependent kinase inhibitor family. Immunohistochemical studies for FoxM1 and $p27^{kip1}$ were performed in 154 lung cancers (69 squamous cell carcinomas (SCC) and 85 adenocarcinomas (ADC)). Immunoreactivity for FoxM1 and $p27^{kip1}$ were found in 79 (51.3%) and 49 (31.8%) out of 154 cases, respectively. Forty-six (58.2%) of the 79 cases with a positive FoxM1 immunoreactivity showed a negative $p27^{kip1}$ expression in 154 lung cancers. According to histologic type, 22 (53.7%) of the 41 SCC cases with a positive FoxM1 immunoreactivity showed a negative $p27^{kip1}$ expression and 24 (63.2%) of the 38 ADC cases with a positive FoxM1 immunoreactivity showed a negative $p27^{kip1}$ expression. The expression of $p27^{kip1}$ was significantly higher in the SCC than in the ADC (P=0.050). There were no significant associations between the FoxM1 and $p27^{kip1}$ expressions and other clinicopathologic factors. These findings suggest that FoxM1 overexpression may diminish the expression of $p27^{kip1}$ protein in lung cancers. Further studies are needed to define the relation between FoxM1 and $p27^{kip1}$ for examining the mechanisms of tissue-specific FoxM1 expression.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권8호
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• pp.1141-1149
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• 2018

Objective: Cluster of differentiation 4 protein (CD4) gene is an important immune related gene which plays a significant role in T cell development and host resistance during viral infection. Methods: In order to unravel the relationship of CpG island methylation level of CD4 gene with its gene expression and T lymphocyte subpopulation traits, we used one typical Chinese indigenous breed (Dapulian, DP) and one commercial breed (Landrace), then predicted the CpG island of CD4 gene, determined the methylation status of CpG sites by bisulfite sequencing polymerase chain reaction (BSP), and carried out the correlation analyses of methylation frequencies of CpG sites with mRNA expression and T lymphocyte subpopulation traits. Results: There was one CpG island predicted in the upstream -2 kb region and exon one of porcine CD4 gene, which located 333 bp upstream from the start site of gene and contained nine CpG sites. The correlation analysis results indicated that the methylation frequency of CpG_2 significantly correlated with CD4 mRNA expression in the DP and Landrace combined population, though it did not reach significance level in DP and Landrace separately. Additionally, 15 potential binding transcription factors (TFs) were predicted within the CpG island, and one of them (Jumonji) contained CpG_2 site, suggesting that it may influence the CD4 gene expression through the potential binding TFs. We also found methylation frequency of CpG_2 negatively correlated with T lymphocyte subpopulation traits CD4+CD8-CD3-, CD4-CD8+CD3- and CD4+/CD8+, and positively correlated with CD4-CD8+CD3+ and CD4+CD8+CD3+ (for all correlation, p<0.01) in DP and Landrace combined population. Thus, the CpG_2 was a critical methylation site for porcine CD4 gene expression and T lymphocyte subpopulation traits. Conclusion: We speculated that increased methylation frequency of CpG_2 may lead to the decreased expression of CD4, which may have some kind of influence on T lymphocyte subpopulation traits and the immunity of DP population.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제63권2호
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• pp.165-172
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• 2007

폐암의 발생은 여러 많은 유전자의 변화가 축적되어 나타나는 일련의 과정에 의한다. 세포 내 전사 조절 인자의 하나인 CBP는 폐를 포함한 인체 내 여러 조직에서 상피세포의 분화 및 증식에 중요한 역할을 담당하며, 유전자들에서 전사조절인자로서 세포의 성장에 관여하며 발암 과정에서도 중요할 것으로 기대된다. 이에 아직까지 폐암에서 CBP에 대한 연구가 확정된 바가 없어, 폐의 전암성 병변(상피 화생 20예, 이형성증 40예) 및 편평상피세포폐암 60예를 대상으로 하여 CBP의 발현정도를 면역화학적 방법으로 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 화생성 병변(7예; 35%)에 비해 이형성 병변(26례; 65%)이나 편평세포암종(42례; 70%)에서 CBP의 발현이 유의하게 높았다(p<0.05). 2) 이형성 병변의 경우, 경도의 이형성 병변(20예 중 10예; 50%)보다 고도의 이형성 병변(20예 중 16예; 80%)에서 높은 CBP의 발현율을 보였다(p<0.01). 3) 편평세포암의 분화도별로 살펴보았을 때, 고분화암에서 95%(20예 중 19예), 중등도 분화암에서 85%(20예 중 17예), 저분화 암에서는 30%(20예 중 6예)의 발현율을 보였다(p<0.05). 이상과 같은 결과를 볼 때, CBP는 폐 조직에서 정상 기관지 상피 세포가 전암성 병변으로 변하거나 전암성 병변이 암으로 진행하는 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 보이며, 세포가 암으로의 발전할 수 있는 잠재성을 가늠하는 표지자가 될 수 있을 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제14권1호
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• pp.154-162
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• 2004

암의 성장과 신생혈관 억제인자로 알려진 thrombospondin-1의 생합성은 다양한 외부자극에 대해 전사단계에서 세포 특이적으로 조절된다. 이전의 연구에서 본 연구자들은 PMA가 정상 돼지 대동맥 내피세포(PAE)에서는 TSP-1의 발현을 감소시키는 반면 사람 간암 세포주인 Hep3B에서는 증가시키는 사실을 발견하였다. PMA 처치에 따른 정상 돼지 대동맥 내피세포에서의 TSP-1의 발현 감소현상은 tsp-1 유전자 조절부위의 염기서열 -767과 -723사이에 존재하는 염기서열이 억제 부위임을 밝혀 이러한 결과를 바탕으로 -767에서 -723 염기서열을 서로 부분 중복되도록 세 종류의 올리고 탐식자 (올리고 탐식자 a-1, -767∼-738; 올리고 탐식자 a-2, -759∼-730; 올리고 탐식자 a-3, -752∼723)를 제작하여 -767과 -723 부위의 특정 염기서열과 이에 결합하는 인자를 EMSA을 수행하여 분석하였다. 실험 결과, PMA 처치에 따른 정상 돼지 대동맥 내피세포에서의 TSP-1 감소는 -752에서 -730 사이의 염기서열이 저해 조절인자와 결합함과 더불어 -767에서 -760과 -752에서 -730 사이의 염기서열들에 촉진 조절인자들이 결합하지 못함으로서 기인된다는 실험적 사실을 관찰하였고. 특히, PMA 처치는 정상 돼지 대동맥 내피세포에서 저해 조절인자의 -752에서 -730 부위에 대한 친화력을 향상시켰으며 이러한 친화력은 c-Jun 항체에 의해 영향을 받지 않았다.

• 생명과학회지
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• 제26권9호
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• pp.1015-1021
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• 2016

Pyrimidine 유도체의 일종인 5-fluorouracil (5-FU)은 광범위하게 사용되는 항암제의 일종으로, thymidylate synthase의 활성을 억제시켜 핵산의 합성 및 대사기능 자애 유발 물질이다. 본 연구에서는 Ewing′s 육종 CHP-100 세포에서 5-FU의 증식억제와 연관된 기전 해석으로 시도하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 5-FU 처리 시간의 경과에 따른 CHP-100 세포의 증식억제가 세포주기 G1 arrest 유발에 따른 것임을 알 수 있었다. 5-FU에 의한 CHP-100 세포의 G1 arrest는 retinoblastoma protein (pRB)의 탈인산화에 따른 전사인자 E2F-1 및 E2F-4와의 결합 촉진과 연관성이 있었다. 비록 5-FU 처리가 cyclin-dependent kinases의 발현에는 크게 영향을 주지 않았으나, 정상배지에서 배양된 대조군에 비하여 cyclin A 및 B의 발현이 5-FU 처리 시간 의존적으로 억제되었다. 또한 5-FU에 의한 CHP-100 세포의 G1 arrest는 apoptosis 유도와 연관이 있음을 핵 내 염색질의 응축에 따른 apoptotic body의 형성증가, poly (ADP-ribose) polymerase의 단편화 및 annexin V 염색 등을 통하여 확인하였다. 아울러 5-FU는 pro-apoptotic Bax 단백질의 발현 증가 및 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소를 통한 mitochondrial membrane potential의 소실을 촉진시켰으며, 이로 인하여 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리가 증가시켰음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과는 5-FU에 의한 CHP-100 세포의 증식억제와 연관된 G1 arrest 및 apoptosis 유도에는 pRB의 인산화 억제 및 미토콘드리아 기능의 손상이 최소한 관여하고 있음을 의미하는 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권7호
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• pp.942-948
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• 2021

Canine influenza virus (CIV) induces acute respiratory disease in dogs. In this study, we aimed to determine the signaling pathways leading to the induction of IFN-β in a canine respiratory epithelial cell line (KU-CBE) infected with the H3N2 subtype of CIV. Small interfering RNAs (siRNAs) specific to pattern recognition receptors (PRRs) and transcription factors were used to block the IFN-β induction signals in H3N2 CIV-infected KU-CBE cells. Among the PRRs, only the TLR3 and RIG-I expression levels significantly (p < 0.001) increased in CIV-infected cells. Following transfection with siRNA specific to TLR3 (siTLR3) or RIG-I (siRIG-I), the mRNA expression levels of IFN-β significantly (p < 0.001) decreased, and the protein expression of IFN-β also decreased in infected cells. In addition, co-transfection with both siTLR3 and siRIG-I significantly reduced IRF3 (p < 0.001) and IFN-β (p < 0.001) mRNA levels. Moreover, the protein concentration of IFN-β was significantly (p < 0.01) lower in cells co-transfected with both siTLR3 and siRIG-I than in cells transfected with either siTLR3 or siRIG-I alone. Also, the antiviral protein MX1 was only expressed in KU-CBE cells infected with CIV or treated with IFN-β or IFN-α. Thus, we speculate that IFN-β further induces MX1 expression, which might suppress CIV replication. Taken together, these data indicate that TLR3 and RIG-I synergistically induce IFN-β expression via the activation of IRF3, and the produced IFN-β further induces the production of MX1, which would suppress CIV replication in CIV-infected cells.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권4호
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• pp.556-563
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• 2020

본 연구는 단풍잎돼지풀 발효 추출물의 항산화 및 미백 효과를 검증하여 화장품 소재로서 활용가능성을 확인하고자 하였다. 항산화 효과를 측정하기 위해 전자공여능 측정과 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다. 단풍잎돼지풀 발효 추출물의 전자공여능 측정 결과 1,000 ㎍/ml 농도에서 68.4%의 효과를 보였으며, ABTS 라디칼 소거능 측정 결과 같은 농도에서 58.7%의 효과를 나타내었다. 미백효과를 Tyrosinase의 효소 억제 활성에 의해 측정한 결과, 1,000 ㎍/ml 농도에서 32.4%의 저해활성 효과를 보였다. 세포 차원에서 미백효과를 측정하기 위해 단풍잎돼지풀 발효추출물의 세포 생존율을 멜라노마 세포에서 측정하였다. 그 결과, 100 ㎍/ml 농도에서 85.2%의 생존율을 보였으며, 독성을 보이지 않는 농도인 100 ㎍/ml 농도 이하에서 western blot을 진행하였다. 단풍잎돼지풀 발효 추출물의 단백질 발현억제 효과를 25, 50, 100 ㎍/ml의 농도에서 western blot으로 측정하였으며, 양성대조군으로 β-actin을 사용하였다. 그 결과, 100 ㎍/ml 농도에서 MITF, TRP-1, TRP-2, Tyrosinase인자들은 각각 51.14%, 55.4%, 38.6%, 83.77%의 효과를 나타내었다. 결론적으로 단풍잎돼지풀 발효 추출물의 항산화 및 미백효과가 검증되었으며, 화장품 천연물 소재로서 활용가능성을 확인하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권4호
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• pp.313-319
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• 2022

비만의 원인이 되는 고지방식이 섭취는 체내에서 과다한 지질 축적 및 염증 반응을 유도한다. 본 연구에서 고지방식이로 비만이 유도된 C57BL/6 동물 모델에서 흑양파식초 섭취가 미치는 효과에 대해 알아보기 위해 흑양파즙 및 흑양파식초를 각각 6주간 투여하였다. 고지방식이를 유도한 HFD군은 정상 식이를 섭취한 NC군에 비해 체중 및 장기 무게가 증가하여 비만이 유도되었음을 확인하였다. 반면 흑양파식초를 투여한 HFD + BV군은 HFD군에 비해 체중 및 장기 무게를 유의적으로 감소시켰다. 또한 흑양파즙 및 흑양파식초를 각각 투여한 군은 HFD군에 비해 혈청 총 콜레스테롤 및 중성지질 수치를 개선시켰다. 뿐만 아니라, 흑양파식초 투여군은 HDL 콜레스테롤 및 LDL 콜레스테롤 수치를 유의적으로 개선시켜 고지방식이로 손상된 지질대사 개선 효과를 확인하였으며, 부고환 지방 및 간 조직에서 지방세포의 수와 크기를 감소시켰다. 흑양파식초의 비만개선 작용 기전을 확인하기위해 간 조직 내에서 adipogenesis 및 염증 관련 단백질 발현 측정 결과, 흑양파즙 및 흑양파식초 투여군은 HFD군에 비해 adipogenesis 및 염증 관련 인자를 감소시켰다. 특히 흑양파식초 투여는 흑양파즙 투여에 비해 지방생성에 관여하는 단백질 억제 효과가 더욱 우수하였다. 따라서 본 연구에서 흑양파식초 투여는 고지방식이로 비만이 유도된 동물모델에서 adipogenesis 관련 단백질 발현 억제를 통해 비만을 개선시킴을 알 수 있었으며, 항비만 기능성 식초로 활용 가능성이 있는 것으로 사료된다.

• 대한약침학회지
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• 제19권2호
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• pp.122-128
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• 2016

Objectives: Cornu cervi pantotrichum (CCP) has been widely used in Korean and China, as an anti-fatigue, anti-aging, and tonic agent to enhance the functions of the reproductive and the immune systems. Because CCP has various growth factors that play important roles in the development of hair follicles, we examined whether CCP pharmacopuncture solution (CCPPS) was capable of promoting hair growth in an animal model. Methods: One day after hair depilation, CCPPS were topically applied to the dorsal skin of C57BL/6 mice once a day for 15 days. Hair growth activity was evaluated by using macro- and microscopic observations. Dorsal skin tissues were stained with hematoxylin and eosin. Expressions of bromodeoxyuridine (BrdU), proliferating cell nuclear antigen (PCNA), and fibroblast growth factor (FGF)-7 were examined by using immunohistochemical staining. A reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis was also conducted to measure the messenger RNA (mRNA) expression of FGF-7. Results: CCPPS induced more active hair growth than normal saline. Histologic analysis showed enlargement of the dermal papilla, elongation of the hair shaft, and expansion of hair thickness in CCPPS treated mice, indicating that CCPPS effectively induced the development of anagen. CCPPS treatment markedly increased the expressions of BrdU and PCNA in the hair follicles of C57BL/6 mice. In addition, CCPPS up regulated the expression of FGF-7, which plays an important role in the development of hair follicles. Conclusion: These results reveal that CCPPS facilitates hair re-growth by proliferation of hair follicular cells and up-regulation of FGF-7 and suggest that CCPPS can potentially be applied as an alternative treatment for patients with alopecia.