Identification and Expression Analysis of a cDNA Encoding Cyclophilin A from Gryllus bimaculatus (Orthoptera: Gryllidae)
Kisang Kwon, Eun-Ryeong Lee, Kyunghee Kang, Seung Whan Kim, Hyewon Park, Jung-Hae Kim, An-Kyo Lee, O‐Yu Kwon
WSEAS TRANSACTIONS ON ENVIRONMENT AND DEVELOPMENT
사이클로필린 A(Cyclophilin A, CypA)는 사이클로스포린 A의 세포질 결합 단백질로, 면역억제 약물이다. 본 연구에서는 2점박이 귀뚜라미 Gryllus bimaculatus로부터 CypA cDNA(gCypA)를 클로닝하였다. gCypA가 암호화하는 단백질은 분자량 19.23 kDa, 등전점 9.38을 갖는 165개의 아미노산으로 구성되며, 3개의 N-글리코실화 자리와 17개의 인산화 자리를 지닌다. gCypA의 이차 및 삼차 구조를 확인하였고, 상동성 분석 결과 다른 CypA 단백질들과 약 73%-81%의 서열 동일성을 공유함이 밝혀졌다. 연구진이 다양한 조직에서 gCypA mRNA의 발현 수준을 분석한 결과, 전장(foregut)은 등쪽 종횡 비행근(dorsal longitudinal flight muscle) (대조군)과 거의 동일한 발현 수준을 보였다. 그러나 지방체(fat body), 말피기관(Malpighian tubes), 중장(midgut)에서는 등쪽 종횡 비행근에 비해 gCypA mRNA 발현이 절반 미만이었다. 소포체(endoplasmic reticulum) 스트레스 조건에서는 gCypA mRNA 발현이 말피기관에서 가장 높았으며(대조군 발현에 비해 약 2배), 기아(starvation) 조건에서는 기아 6일 후 gCypA mRNA 발현이 등쪽 종횡 비행근의 3배로 증가하였다. 그럼에도 불구하고, 모든 기아 조건에서 말피기관에서의 발현 수준은 감소하였다. 본 연구는 G. bimaculatus에서 gCypA의 생리적 역할에 대한 통찰을 제공한다.
Zinc Depletion Inhibits the Synthesis and Secretion of Thyroglobulin by Inducing Endoplasmic Reticulum Stress in PCCL3 Thyroid Cells
Kisang Kwon, Eun-Ryeong Lee, Kyunghee Kang, Tae Sik Hwang, Seung Whan Kim, Hyewon Park, O‐Yu Kwon
International Journal of Biology and Biomedical Engineering
티로글로불린(Tg)은 갑상선 호르몬 합성과 갑상선 기능에 필수적이다. 그 수준은 외부 환경의 변화에 의해 조절된다. 아연은 효소의 보조인자로서 세포 내 과정에 널리 관여하며, 대사 과정에도 참여한다. 본 연구에서는 아연 킬레이트제 N,N,N′,N′-테트라키스(2-피리딜메틸)에틸렌디아민(Tpen)에 노출된 PCCL3 갑상선 세포주에서 아연 결핍이 소질체(ER)를 매개로 Tg의 생성과 분비에 영향을 미치는지 여부를 조사하였다. 아연 결핍은 ER 샤페론 유전자 발현(BiP 및 PDI)에 영향을 주지 않았으나, ER 막관통 신호 단백질(PKR-like ER kinase, inositol requiring enzyme 1, 그리고 activating transcription factor 6 (ATF6))의 발현을 증가시켰다. 그 결과 eIF2-α 인산화 증가, X-box binding protein 1 mRNA 스플라이싱, ATF6 절편화의 증가로 나타난 바와 같이 하위 인자들의 활성화가 유도되었다. 아연 결핍은 PCCL3 세포에서 Tg 발현 및 분비를 억제하고, 세포자멸사를 활성화하였다. 또한 아연 결핍 후 분비된 T4 수준의 감소와 조직학적으로 비정상적인 갑상선 소포 구조가 관찰되었다. 따라서 아연 결핍은 ER 스트레스 신호전달을 통해 Tg의 생합성과 세포외 분비를 억제하는 것으로 보인다. 이러한 결과는 과기능성 갑상선(갑상선기능항진증)의 치료에서 아연의 잠재력에 대한 유용한 통찰을 제공한다.
우리는 Gryllus bimaculatus(두점박이귀뚜라미)가 기아 스트레스를 어떻게 극복하는지 이해하기 위해, 소포체(ER) 스트레스, 아폽토시스, 자가포식과 관련된 유전자 발현을 조사하였다. 기아 실험에는 수컷 성체를 사용하였다. 역전사 PCR을 통해, 기아 스트레스(기아 1일, 3일, 6일) 및 6일 기아 후 재급식 1일과 2일로 구성된 조건에서, 각 조직별로 ER 스트레스, 아폽토시스, 자가포식 관련 유전자의 발현 수준을 조사하였다. 또한 자가포식을 관찰하기 위해 말피기관(Malpighian tubules)에 LysoTracker Red를 처리하여 염색하였다. 기아는 G. bimaculatus의 말피기관에서 ER 샤페론(ER chaperones)에 대한 유전자 발현을 유의하게 증가시켰다. BiP, ERap2, SERCA의 발현은 대조군 대비 기아군에서 최대 2.5배까지 증가하였고, ATF6는 최대 2배, PDI와 Derl2는 최대 1.5배까지 증가하였다. 비록 기아에 의해 자가포식이 유도되었으나, 아폽토시스는 나타나지 않았다. 특히, ATG9의 유전자 발현은 G. bimaculatus의 말피기관에서 최대 15배까지 증가하였으며, 이는 자가포식 관련 유전자들 가운데 가장 높은 수준이었다. 이러한 결과는 ER 스트레스 유발 자가포식이 곤충이 기아 스트레스를 극복하는 기전에서 급성으로 관여하는 것으로 시사한다.
Impact of Endoplasmic Reticulum Stress Sensors on Pectolinarin Induced Apoptosis
Ji‐Hye Song, Kisang Kwon, O‐Yu Kwon, Eun-Ryeong Lee, Seung Whan Kim, Kyunghee Kang
IF 3.709 (2020)
Frontiers in Public Health
(막시모.) 마키노. 이는 간보호, 항염증 및 항비만과 관련된 생물학적 기능으로 특징지어진다. 본 연구에서는 pectolinarin이 ER 스트레스 센서의 활성화를 통해 DNA 단편화 및 세포자멸사체 형성을 유도함으로써 PC12 세포에서 세포자멸사를 유발함을 설명하였다(ATF6 절단 및 eIF2α 인산화). PC12 세포에 50 μM pectolinarin을 24시간 처리한 결과, 대조군에 비해 각각 ATF6 mRNA 발현은 최대 1.6배, PERK 발현은 최대 1.7배, IRE1 발현은 최대 1.4배까지 증가하였다. pectolinarin 처리에 의한 ATF6 절단은 대조군에 비해 약 2배 증가하였고, eIF2α의 인산화는 2.5배 증가하였다. 이러한 결과는 pectolinarin에 의해 유발되는 세포자멸사의 분자적 기전을 이해하는 것이 세포자멸사 관련 질환에 대한 새로운 천연 의약품 및 건강기능식품 개발에 유용할 수 있음을 시사하였다.
우리는 다양한 체내 조직에서 아연의 과잉 공급과 결핍이 ZIP(Zip7, Zip10 및 Zip13) 및 ZnT(ZnT1, ZnT2 및 ZnT7) 유전자의 조절에 미치는 영향을 규명하기 위해 일련의 실험을 수행하였다. 각 조직은 아연 변화에 대해 단일한 패턴이 아니라 고유한 양상을 보였다. 그 결과 얻어진 자료는 다음 문제를 해결하는 데 중요한 단서를 제공한다. 즉, 단일 세포 수준이 아니라 개체 수준에서 아연 변화에 반응하여 ZnT 및 ZIP 유전자가 어떻게 아연 항상성을 효율적으로 유지하는가 하는 문제이다.
본 연구의 목적은 노인들의 우울에 영향을 주는 요인으로 신체적 건강상태, 경제상태, 가족지지, 사회적 지지, 자아존중감이 종교생활 참여를 통해 우울을 해소하는 데 어떤 영향을 미치는지를 규명하여 노인우울증 예방 프로그램 개발을 위한 기초 자료와 우울을 해소하는 방안을 제공하고자 한다. 연구대상은 경북 구미, 김천, 칠곡 인근지역에 있는 노인회관과 노인복지관, 가정방문을 통하여 357명의 노인들을 대상으로 직접면접 방식으로 설문하였다. 자료 분석은 SPSS/PC 18.0 및 AMOS 18.0 프로그램을 이용하여 빈도분석을 수행한 결과, 첫째, 일반적 특성에 따른 우울요인에는 성별, 학력, 배우자 유무, 동거상태, 주관적 건강상태에서 유의한 차이가 있었다. 둘째, 종교생활에 영향을 미치는 요인은 경제상태, 가족지지, 자아존중감이었다. 셋째, 우울을 가장 크게 증가시키는 요인은 신체적 건강상태로 나타났다. 넷째, 종교에 대한 개인의 참여 수준이 높을수록 우울이 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 종합할 때, 노인들의 우울을 관리하기 위해서는 신체적 건강상태뿐 아니라 가족지지, 사회적 지지, 자아존중감을 함께 측정하여 우울을 조기에 발견하고 관리할 수 있는 통합적인 프로그램을 개발하고 시행하는 것이 필요하다. 특히 노인들의 종교생활 참여는 노인 우울을 완화하고 건강한 노년기를 보내는 데 도움이 될 것으로 사료된다.