[논문]Ovalbumin에 의한 cyclooxygenase-2와 inducible nitric oxide synthase 유도

이아늠; 박세정; 정애리; 이재란; 박혜정; 김수정; 민인순; 윤형선

doi:10.9721/kjfst.2011.43.1.110

Ovalbumin에 의한 cyclooxygenase-2와 inducible nitric oxide synthase 유도
Ovalbumin Induces Cyclooxygenase-2 and Inducible Nitric Oxide Synthase Expression 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.43 no.1, 2011년, pp.110 - 113

초록
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음식 알러지는 만성적인 장애를 일으킬 수 있는 즉각적이며 잠재적으로 생명을 위협하는 반응이다. 이 중 계란은 알러지 위험성이 높은 물질로, 아이들에게 음식 알러지를 유발하는 흔한 물질로 알려져 있다. 계란 알러젠 중에서 계란 흰자 단백질인 OVA이 주요한 알러젠으로 알려져 있다. 우리는 이번 연구에서 OVA이 염증 및 면역 반응에 중요한 역할을 한다고 알려져 있는 $NF-{\kappa}B$ 활성화와 COX-2와 iNOS 발현에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았다. OVA은 $NF-{\kappa}B$ 활성화와 COX-2와 iNOS의 발현을 증가시켰다. 이러한 연구는 앞으로 계란 알러젠에 의한 알러지 작용기전 규명 및 알러지 치료제 개발에 중요한 역할을 할 것으로 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Egg allergies are the most prevalent food hypersensitivity in children. The major egg allergens are proteins, such as ovalbumin (OVA) and ovomucoid (OVM), which are mainly contained in egg whites. OVA is the major protein in egg white, comprising 54% of the total protein content. OVA has been widely used in experimental inhalant and dietary allergy animal models, but its mechanism has not been clearly identified. In this study, we showed that OVA induced nuclear factor-${\kappa}B$ activation. OVA also induced the expression of cyclooxygenase-2 and inducible nitric oxide synthase. These data suggest new approaches for developing efficient anti-allergic strategies.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

다음 실험으로 OVA이 NF-κB활성화에 의해서 유도되는 유전자인 COX-2와 iNOS의 발현에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다.
먼저 우리는 계란 OVM와 다른 알러젠인 histamine이 NF-κB 활성화에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다.
계란 알러젠 중에서 계란 흰자 단백질인 OVA 이 주요한 알러젠으로 알려져 있다. 우리는 이번 연구에서 OVA 이 염증 및 면역 반응에 중요한 역할을 한다고 알려져 있는 NFκB 활성화와 COX-2와 iNOS 발현에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았다. OVA은 NF-κB 활성화와 COX-2와 iNOS의 발현을 증가시켰다.
우리는 이번 연구에서 계란 알러젠들이 염증(inflammation) 반응에 중요한 역할을 한다고 알려져 있는 두 가지 중요한 요소인 cyclooxygenase-2(COX-2)와 inducible nitric oxide synthase(iNOS) 발현에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았다. 이러한 연구는 앞으로 계란 알러젠에 의한 알러지 작용기전 규명 및 치료제 개발에 초석이 될 것으로 기대한다.

제안 방법

1% Tween 20 그리고 5% 탈지 건조된 우유를 포함하고 있는 phosphate-buffered saline(PBS)을 가지고 blocking 하였다. Membrane은 1차 항체를 가지고 blotting하고, horseradish peroxidase와 복합된 2차 항체에 노출시킨 다음, iNtRON western blot detection system(Seongnam, Gyeonggi-do, Korea)을 사용하여 원하는 단백질을 규명하였다.
그래서 우리는 대조군으로 같은 계란 추출물인 OVM에 의한 NFκB의 활성화를 살펴보았다.
발광효소의 활성화는 β-galactosidase의 활성화를 측정하여 표준화시켰다.
이 실험에서는 양성반응 대조군으로 Toll-like receptor 4 agonist인 LPS가 사용되었으며, LPS 또한 NF-κB활성화를 유도하였다(Fig.1A).

대상 데이터

COX-2와 β-actin 항체는 Santa Cruz Biotechnology(Santa Cruz, CA, USA), iNOS 항체는 BD Biosciences(San Jose, CA, USA)로부터 구입하였다.
Nuclear factor-κB(NF-κB)발광 plasmid는 F. Mercurio(Signal Pharmaceuticals, San Diego, CA, USA)로부터 제공받았으며, heat shock protein(HSP) 70-β-galactosidase plasmid는 R. Modlin(University of California, Los Angeles, CA, USA)으로부터 제공받았다.
Modlin(University of California, Los Angeles, CA, USA)으로부터 제공받았다. Transfection을 위한 모든 DNA는 EndoFree Plasmid Maxi kit (Qiagen, Valencia, CA, USA)을 사용하여 준비되었다.
세포 배양 RAW264.7 cells(a murine monocytic cell line, ATCC TIB-71)은 10% (v/v) FBS, 100 units/mL penicillin, 100 µg/mL streptomycin을 포함하고 있는 Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM)에서 배양하였다.
실험에 사용한 ovalbumin(OVA)과 ovomucoid(OVM)는 SigmaAldrich(St. Louis, MO, USA), lipopolysaccharide(LPS)는 List Biological Lab(San Jose, CA, USA)에서 구입하였다. COX-2와 β-actin 항체는 Santa Cruz Biotechnology(Santa Cruz, CA, USA), iNOS 항체는 BD Biosciences(San Jose, CA, USA)로부터 구입하였다.

이론/모형

NF-κB발광효소 유전자 분석은 선행연구에서 사용한 방법에 의하여 분석하였다(5,6).
1D). 또한 ovalbumin에 의한 세포독성실험을 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium (MTS)의 formazan으로의 전환에 근거로한 cell viability assay에 의해 실행하였다. 100 µg/mL ovalbumin의 농도까지 cell viability에 영향을 주지 않았다(Fig.
발광효소 plasmid와 HSP70-β-galactosidase plasmid는 superfect transfection 시약(Qiagen, Valencia, CA, USA)을 사용하여 세포 안으로transfection 시켰다. 발광 효소의 활성화는 luciferase assay system(Promega, Madison, WI, USA)을 사용하여 측정하였다. 발광효소의 활성화는 β-galactosidase의 활성화를 측정하여 표준화시켰다.
다음 실험으로 OVA이 NF-κB활성화에 의해서 유도되는 유전자인 COX-2와 iNOS의 발현에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 이 실험을 위해서 COX-2, iNOS 발광효소 유전자 분석과 Western blotting 방법이 사용되었다. 10 µg/mL의 OVA 농도부터 4배 이상의 COX-2의 발현을 증가시켰다(Fig.

성능/효과

이러한 모든 결과를 살펴볼 때 계란 알러젠인 OVA는 endotoxin의 유무에 상관없이 NF-κB의 활성화와 COX-2, iNOS의 발현을 유도한다고 볼 수 있겠다.

후속연구

OVA은 NF-κB 활성화와 COX-2와 iNOS의 발현을 증가시켰다. 이러한 연구는 앞으로 계란 알러젠에 의한 알러지 작용기전 규명 및 알러지 치료제 개발에 중요한 역할을 할 것으로 기대한다.
우리는 이번 연구에서 계란 알러젠들이 염증(inflammation) 반응에 중요한 역할을 한다고 알려져 있는 두 가지 중요한 요소인 cyclooxygenase-2(COX-2)와 inducible nitric oxide synthase(iNOS) 발현에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았다. 이러한 연구는 앞으로 계란 알러젠에 의한 알러지 작용기전 규명 및 치료제 개발에 초석이 될 것으로 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	식품 알러젠으로 알려진 것들은 무엇이 있는가?	음식 알러지는 아토피 피부염(atopic dermatitis), 알러지 위장장애(allergic gastrointestinal disorders)와 같은 만성적인 장애를 일으킬 수 있는 즉각적이며 잠재적으로 생명을 위협하는 반응이다. 알레르기를 일으키는 물질을 알러젠(allergen)이라 하며, 사람마다 차이가 있지만 우유, 계란, 대두, 땅콩 및 생선 등이 중요한 식품 알러젠들이다(1). 이 중 계란은 알러지 위험성이 높은 물질로, 아이들에게 음식 알러지를 유발하는 물질들 중 두 번째로 흔한 알러젠으로 알려져 있다(2).
	음식 알러지란 무엇인가?	음식 알러지(food allergies)는 음식 단백질에 대한 면역 거부반응이다. 음식 알러지는 아토피 피부염(atopic dermatitis), 알러지 위장장애(allergic gastrointestinal disorders)와 같은 만성적인 장애를 일으킬 수 있는 즉각적이며 잠재적으로 생명을 위협하는 반응이다.
	계란 알러지를 일으키는 알러젠으로는 어떤 것들이 있는가?	몇몇 산업국가에서, 계란 알러지는 소아들에게서 우유 알러지를 넘어 가장 흔한 음식 과민반응으로 알려져 있다(3). 계란 알러젠으로는 lysozyme, ovomucin, ovalbumin(OVA)과 ovomucoid(OVM) 등이 있다(4). 이 중에서도 계란 흰자 단백질인 OVA와 OVM이 주요한 알러젠으로 알려져 있으며, 계란 흰자 단백질 중 약 65%를 차지하고 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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