• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-7
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• 2015

칼슘 의존적으로 활성화되는 neutral protease calpain에 의한 단백질 분해는 세포의 성장을 조절하는데 중요한 단백질들의 역할에 매우 중요한 역할을 한다. Cyclin의 분해는 세포주기의 진행을 위한 필연적인 과정이다. D-type cyclins는 외부자극이나 신호에 의하여 세포주기의 G1 초기에 합성이 된 후 cyclin-dependent kinases (cdk4 및 cdk6)와의 결합하여 세포주기 S기 진입을 촉진하는 역할을 한다. 본 연구에서는 cyclin D3 단백질이 calpain protease에 의하여 번역 후 수준에서 조절 받고 있음을 제시하였다. 본 실험의 조건에서 lovastatin과 actinomycin D가 처리된 PC-3-M 전립선 암세포에서 cyclin D3 단백질의 발현이 완전히 사라졌지만, calpain inhibitor인 LLnL의 처리에 의하여 정상 수준으로 회복되었음을 알 수 있었다. 그러나 26S proteasome의 선택적 억제제인 lactacystin, lysosome 억제제인 ammonium chloride 및 chloroquine, serine protease 억제제인 PMSF는 동일 조건에서 lovastatin과 actinomycin D 처리에 의한 cyclin D3 단백질의 발현저하를 억제하지는 못하였다. In vitro 조건에서 순수 분리된 calpain은 cyclin D3 단백질을 칼슘 농도 의존적으로 분해하였으며, cyclin D3 단백질의 반감기는 LLnL 처리에 의하여 매우 유의적으로 증가되었다. 또한 calpain 저해인자인 calpastatin의 과발현은 PC-3-M 세포에서 뿐만 아니라 NIH 3T3 섬유아세포에서도 cyclin D3 단백질의 반감기 및 안전성을 증대시켰다. 이러한 결과는 cyclin D3 단백질이 칼슘에 의해 활성화 되는 protease calpain에 의해 조절됨을 보여주는 것이다.

• Molecules and Cells
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• 제41권6호
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• pp.523-531
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• 2018

Tumour metastasis is one of the most serious challenges of cancer as it is the major cause of mortality in patients with solid tumours, including osteosarcoma (OS). In this regard, anti-metastatic genes have potential for metastasis inhibition strategies. Recent evidence showed the importance of breast cancer metastasis suppressor 1 (BRMS1) in control of OS invasiveness, but the regulation of BRMS1 in OS remains largely unknown. Here, we used bioinformatics analyses to predict BRMS1-targeting microRNAs (miRNAs), and the functional binding of miRNAs to BRMS1 mRNA was evaluated using a dual luciferase reporter assay. Among all BRMS1-targeting miRNAs, only miR-151b, miR-7-5p and miR-3200-5p showed significant expression in OS specimens. Specifically, we found that only miR-3200-5p significantly inhibited protein translation of BRMS1 via pairing to the 3'-UTR of the BRMS1 mRNA. Moreover, we detected significantly lower BRMS1 and significantly higher miR-3200-5p in the OS specimens compared to the paired adjacent non-tumour bone tissues. Furthermore, BRMS1 and miR-3200-5p levels were inversely correlated to each other. Low BRMS1 was correlated with metastasis and poor patient survival. In vitro, overexpression of miR-3200-5p significantly decreased BRMS1 levels and promoted OS cell invasion and migration, while depletion of miR-3200-5p significantly increased BRMS1 levels and inhibited OS cell invasion and migration. Thus, our study revealed that miR-3200-5p may be a critical regulator of OS cell invasiveness.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제50권3호
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• pp.243-247
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• 2012

Ascaris suum eggs are inactivated by composting conditions; however, it is difficult to find functional changes in heat-treated A. suum eggs. Here, unembryonated A. suum eggs were incubated at $20^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, and $70^{\circ}C$ in vitro, and the gene expression levels related to viability, such as eukaryotic translation initiation factor 4E (IF4E), phosphofructokinase 1 (PFK1), and thioredoxin 1 (TRX1), and to apoptosis, such as apoptosis-inducing factor 1 (AIF1) and cell death protein 6 (CDP6), were evaluated by real-time quantitative RT-PCR. No prominent morphological alterations were noted in the eggs at $20^{\circ}C$ until day 10. In contrast, the eggs developed rapidly, and embryonated eggs and hatched larvae began to die, starting on day 2 at $50^{\circ}C$ and day 1 at $70^{\circ}C$. At $20^{\circ}C$, IF4E, PFK1, and TRX1 mRNA expression was significantly increased from days 2-4; however, AIF1 and CDP6 mRNA expression was not changed significantly. IF4E, PFK1, and TRX1 mRNA expression was markedly decreased from day 2 at $50^{\circ}C$ and $70^{\circ}C$, whereas AIF1 and CDP6 mRNA expression was significantly increased. The expressions of HSP70 and HSP90 were detected for 9-10 days at $20^{\circ}C$, for 3-5 days at $50^{\circ}C$, and for 2 days at $70^{\circ}C$. Taken together, incremental heat increases were associated with the rapid development of A. suum eggs, decreased expression of genes related to viability, and earlier expression of apoptosis-related genes, and finally these changes of viability- and apoptosis-related genes of A. suum eggs were associated with survival of the eggs under temperature stress.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권3호
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• pp.547-558
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• 1997

연구배경 : 종양괴사인자(tumor necrosis factor ; TNF)는 다양한 생물학적 기능을 가지고 있는바, 그 중 생체외에서 증명된 뚜렷한 항암효과로 말미암아 최근 항암유전자요법의 중요한 대상으로 관심을 모으고 있다. 그러나 유전자 이입의 기술적 문제로 생체외에서 암세포에 유전자 이입을 시행한 후 이를 다시 환자의 생체내로 이식하는 방법이 연구의 주종을 이루고 있다. 그러나 저지들의 과거의 연구를 포함한 여러 연구에서 TNF가 이입된 암세포는 TNF에 대해 내성을 보이는 것으로 증명되었다. 이 획득내성의 기전을 밝히는 것이 종양생물학의 이해를 넓히고 보다 효과적인 항암유전자 요법을 개발하기 위한 매우 중요한 과제로 생각된다. 저자들은 TNF 유전자 이입에 따른 암세포의 TNF에 대한 획득 내성에 새로운 방어단백질의 합성이 관여하는 지를 규명하고자 본 실험을 수행하였다. 방 법 : TNF에 감수성을 보이는 생쥐 섬유육종 세포주인 WEHI164에 TNF-$\alpha$ 유전자를 retroviral vector를 이용하여 이입하고 TNF의 발현을 시도하여 PCR, ELISA, MTT assay로 확인하였고, TNF 유전자가 이입된 세포(WEHI164-TNF)는 TNF에 내성을 보이는지 역시 MTT assay로 검증하였다. WEHI164-TNF세포를 transcription 억제제인 actinomycin D와 translation 억제제인 cycloheximide로 처리한 후 역시 MTT assay로 TNF에 대한 감수성에 변화를 보이는지 확인하였다. 결 과 : 1) TNF-$\alpha$ 유전자 이업 및 발현 확인 PCR을 시행한 결과 TNF 유전자가 이입된 WEHI164-TNF 세포주는 790 base pair 크기의 진한 DNA band를 보인 반면 모세포주는 보이지 않아서 retroviral vector를 이용한 유전자 이입이 DNA 수준에서 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 그리고 WEHI164-TNF의 배양상층액에서 TNF양을 ELISA와 MTT assay로 측정한 결과, 생물학적 활성을 지닌 TNF를 $10.9{\pm}1.47ng/24hr/10^6cells$ 생산함을 알 수 있었다. 2) TNF 유전자 이입 전후, 암세포의 TNF에 대한 감수성 비교 TNF 농도 100ng/ml 에서 모세포는 $73{\pm}5%$의 세포독성을 보인 반면 WEHI164-TNF 세포는 $3{\pm}2%$의 세포독성을 보여 통계적으로 유의하게 (p < 0.00) TNF에 대한 내성을 획득함을 알 수 있었다. 3) TNF 유전자 이입 후 획득된 TNF에 대한 내성의 기전 WEHI164-TNF 세포를 actinomycin D로 처리한 경우 TNF 농도 10ng/ml과 100ng/ml에서 각각 $24{\pm}7%$, $44{\pm}6%$의 세포독성을 보여 control의 $6{\pm}2%$, $17{\pm}2%$보다 통계적으로 유의하게(p < 0.01) TNF에 대한 감수성이 부분적으로 회복됨을 관찰할 수 있었다. 그러나 cycloheximide로 처리한 경우에서는 TNF에 대한 감수성에 변화를 관찰할 수 없었다. 결 론 : TNF에 감수성을 보이는 암세포주인 WEHI164에 TNF 유전자를 이입하여 TNF를 발현하게 하였을 때 그 세포 자신은 TNF에 대해 내성을 획득하게되며 이에는 미지의 방어단백질의 합성이 일부 관여할 것으로 판단된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권4호
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• pp.563-570
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• 2004

Insulin-like growth factors(IGF)s-I과 -II ligands와 이들의 receptors 및 6종류의 IGF-binding proteins(IGFBPs)로 구성된 IGF systim은 여러 종류의 세포의 생존, 증식 및 분화에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. 리튬은 in vitro에서 여러 종류의 세포의 생존과 증식의 조절제로 알려져 있다. 본 연구는 IGF-I, IGF-I receptor 및 IGF carrier로서 주로 IGFBP-3를 발현하는 rat C6 glioma cell에서 LiCl로 유도된 세포 생존 및 증식의 변화와 IGF system components의 발현간의 관계를 구명하고자 수행되었다. 10%혈청을 함유하는 배양액에서 0, 2mM, 혹은 5mM LiCl을 첨가하여 C6 cell을 24시간 배양했을 시 세포의 생존률과 세포 수는 리튬 첨가에 의해 영향을 받지 않았다. 그러나 72시간 배양 했을 때 C6 cell은 명백히 리튬의 첨가수준에 따라 반응하였다. 0, 2m, 5mM LiCl 첨가수준에서 72시간 배양한 C6 cell은 각각 전형적인 세포분열, 세포분열 중지 및 세포사멸 양상을 보였다. 더욱이 사멸돼가는 세포는 reverse transcription-polymerase chain reaction으로 조사한 IGF-I, IGF receptor 및 IGFBP-3의 발현수준이 저하되었다. 흥미롭게도 혈청을 첨가하지 않은 배양조건 하에서 IGFBP-3에 대한 antisense oligodeoxyribonucleotide를 10${\mu}M$ 수준의로 첨가하여 배양했을 때도 표적 mRNA는 물론 세포 수도 줄었다. 종합하자면, C6 cell에서 리튬의 독성 효과의 일부는 이 제제에 의한 IGF system components의 발현 억제 효과에 의해 매개될 소지가 크다. 이러한 관점에서 IGRBP-3는 적어도 이 세포의 정상적인 증식을 위해 꼭 필요한(‘prrmissive') 역할을 할 수 있다는 점을 시사한다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제32권3호
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• pp.153-158
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• 2008

형질 전환 동물 생산에는 조직 및 시기 특이적 발현 조절이 가능하다는 장점 때문에 유즙 내로 외부 유전자를 발현시키는 시스템이 널리 이용되고 있다. 유전자 발현 즉, 단백질 생산은 프로모터의 강도뿐만 아니라 mRNA의 안정성에 의해서도 조절된다. 특히, polyadenylation에 의한 poly A의 길이는 in vivo와 올 in vitro에서 mRNA 안정성 및 목적 유전자의 번역효율에 영향을 준다. 본 연구에서는 이러한 mRNA 안정성이 목적 유전자의 발현에 미치는 영향을 알아보기 위해 3'-UTR 염기 서열을 분석하였다. 이 3'-untranslated region(UTR) 내의 poly A signal을 기준으로 putative cytoplasmic polyadenylation element(CPE) 부위와 downstream elements(DSE: U-rich, G-rich, GU-rich)의 염기 서열을 분석하고, 각각의 element를 기준으로 15 종의 luciferase reporter vector를 제작하여, 생쥐 유선 세포주(HC11)와 돼지 유선 세포주(PMGC)에 각각 transfection시킨 후 48시간 동안 배양하고 luciferase 발현량을 분석하였다. PMGC의 경우, luciferase의 발현은 exon 9의 CPE 2,3 및 DSE 1을 포함한 #6 construct에서 유의적으로 높은 발현량을 보였으며, exon 9의 CPE 2, 3과 DSE를 모두 포함하고 있는 #11 construct에서도 유의적으로 높은 발현량을 보였다. 이러한 결과는 형질 전환 돼지 생산에 있어 #6 및 11 construct의 사용은 목적의 유전자를 효과적으로 발현시키는데 기여할 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권3호
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• pp.312-320
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• 2000

Abstract The full sequence of the plasmid pKJ36, which was derived from Bifidobacterium longum KJ, was determined and analyzed to construct shuttle vectors between E. coli and Bifidobacterium. The plasmid pKJ36 was composed of 3,625 base pairs with a 65.1% G+C content. The structural organization of pKJ36 was highly similar to that of pKJ50, and the three major ORFs on pKJ36 showed high amino acid sequence homologies with those of pKJ50. The putative proteins coded by these three ORFs were designated as RepB (32.0 kDa, pI=9.25), MembB (29.0 kDa, pI=12.25), and MobB (39.0 kDa, pI=IO.66), respectively. The amino acid sequence of RepB showed a 57% identity and 70% similarity with that of the RepA protein of pKJ50. Upstream of the repB gene, the so-called iteron sequence was directly repeated four-and-ahalf times and a conserved dnaA box was identified. An amino acid sequence comparison between the MobB and MobA of pKJ50 revealed a 48% identity and 61 % similarity. A conserved oriT sequence with an inverted repeat identical to that of pKJ50 was also found upstream of the mobB gene. A hydropathy analysis of MembB revealed four possible transmembrane regions. The expressions of the repB and membB genes were confirmed by RT-PCR. The in vitro translation reaction of pKJ36 showed protein bands with anticipated sizes with respect to each putative gene product. S 1 endonuclease treatment and Southern hybridization suggested that pKJ36 replicates by a rolling circle mechanism via a single-stranded DNA (ssDNA) intermediate. A shuttle vector between E. coli and Bifidobacterium sp. was constructed using the pKJ36, pBR322, and staphylococcal chloramphenicol acetyl transferase (CAT) gene. The successful transformation of the Bifidobacterium strains was shown by Southern hybridization and PCR. The transformation efficiency differed from strain to strain and, depending on the electroporation conditions, with a range between $1.2{\times}10^1-2.6{\times}10^2{\;}cfu/\mu\textrm{g}$ DNA.X> DNA.

• 생명과학회지
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• 제31권11호
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• pp.1028-1036
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• 2021

반딧불이 루시퍼레이즈(FLuc)는 유전자나 바이러스 치료제에 있어서 효과적인 표적으로 이용될 수 있다. 하지만, 외래 물질이라는 것과 acyl-CoA와의 유사성으로 인하여 FLuc의 임상적 적용은 아직까지 이뤄지지 않았다. 본 연구에서, 우리는 FLuc의 안전성을 보여주기 위한 목적으로 일련의 전임상 실험과 인체실험을 수행했다. 우선, FLuc의 세포막 투과성을 점검하기 위해 FLuc 유전자를 담지한 OTS-412와 FLuc 재조합 단백질을 이용했다. OTS-412를 다양한 세포에 감염시켰을 때, FLuc의 활성은 세포 용해물에서만 관찰됐고, 세포를 배양한 배지에서는 관찰되지 않았다. 재조합 단백질 역시 세포막을 투과하지 못했다. 동물실험에서도 이와 유사한 결과가 관찰됐다. VX-2 종양세포에 처리된 토끼에 OTS-412를 처리했을 때, FLuc의 활성은 오직 종양조직에서만 발견됐고, 다른 장기나 혈액에서는 관찰되지 않았다. FLuc의 인체 반응성을 조사하기 위해 각기 다른 장기에서 유래된 세포 용해물을 FLuc에 반응시켰으나 아무런 활성이 관찰되지 않았다. 마지막으로, FLuc 재조합 단백질을 인체에 정맥주사 방식으로 투여했다. FLuc는 혈액에서 20에서 30분의 반감기를 가지고 분해됐으며, 주사한지 1시간 30분 후에는 검출되지 않았다. 또한, 혈장 샘플이 지방산과 반응을 보이지 않았다. FLuc의 접종 전과 후의 결과를 비교했을 때에도 임상적으로 유의미한 변화가 없었다. 따라서, 본 연구는 FLuc의 안전성에 대한 우려를 종합적으로 불식시킨다.