[논문]명태(Gadus chalcogrammus)의 일차 간세포 배양에서 온도 스트레스에 따른 HSP70 mRNA와 단백질 발현

김소선; 이창주; 박장수

doi:10.5322/jesi.2020.29.6.633

명태(Gadus chalcogrammus)의 일차 간세포 배양에서 온도 스트레스에 따른 HSP70 mRNA와 단백질 발현
Expression of HSP70 mRNA and Protein based on the Thermal Stress in the Primary Hepatocyte Culture of Walleye Pollock (Gadus chalcogrammus) 원문보기

Journal of environmental science international = 한국환경과학회지, v.29 no.6, 2020년, pp.633 - 641

김소선 (부산대학교 화학과) , 이창주 (부산대학교 화학과) , 박장수 (부산대학교 화학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Water temperature is one of the most important factors of fish survival, affecting the habitat, migration route, development, and reproduction. This experiment studied the induction level of heat shock protein (HSP70) mRNA and protein in a walleye pollock (Gadus chalcogrammus) primary hepatocyte culture based on different temperatures. Hepatocytes were attached at 7.5℃ for 24 hours. Hsp70 induction levels were then measured for 48 hours at 5, 8, 11, 14, and 17℃. The induction level was lowest at 5℃ and generally increased with temperature until 14℃. The induction level was reduced at 17℃, indicating that 14℃ is the highest tolerable temperature for hepatocytes. These data indicate that primary hepatocyte cell culture is under no stress at 5 and 8℃. Temperatures greater than 11℃ induce stress, showing similar induction patterns in both mRNA and protein in hepatocytes. The results suggest that 14℃ is the maximum internal defense temperature of walleye pollock survival.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

수온은 해양 생물의 성장 및 생존에 필수적인 기본 요소 중 하나이다. 특히 간 조직은 여러 가지 대사반응에 관여하는 중요한 장기 중 하나로써, 본 연구에서는 배양 온도에 따라 간세포에서 유도되는 HSP70의 발현을 연구함으로써 명태(G. chalcogrammus)의 온도 스트레스 대한 영향을 연구하는데 목적이 있다. 해양 생물에 대한 이전의 연구들에서 온도 스트레스에 대한 HSP의 조직 특이적 발현 연구는 입증되었다(Dyer et al.

제안 방법

chalcogrammus)와 같이 냉수성 어류의 수온에 대한 스트레스 반응 연구는 향후 어류의 생존 및 종 보호를 위해 필요하지만 여전히 연구는 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 명태(G. chalcogrammus)의 간세포에서 배양 온도에 따라 유도 되는 HSP70 mRNA와 단백질의 발현 패턴 및 발현 레벨에 대한 연구를 하였다.

대상 데이터

실험어는 국립수산과학원 동해수산연구소에서 10 ton(지름 4 m, 높이 1 m) 수조에서 수온 7±0.5℃ 사육하고 있는 명태(G. chalcogrammus; 전장 20 cm, 전중 210 g)를 제공받아, 50 ppm의 MS-222를 사용하여 마취 후 해부하여 간 조직만을 분리하였다(Fig.1).

데이터처리

대조군과 실험군 간의 유의성 검정을 위해 Student’s t-test를 수행하였으며, p값이 0.05 이하인 경우에 유의한 것으로 판정하였다.

성능/효과

chalcogrammus) 간세포 배양에서 5~ 8℃ 사이에서는 온도 스트레스를 받지 않으며, 11℃ 이상의 온도에서는 온도 스트레스에 노출이 되는 것으로 여겨진다. 또한 HSP70의 mRNA 발현과 HSP70의 단백질은 유사한 패턴을 나타냈으며 온도 증가에 따라 HSP70의발현 또한 유의미한 증가를 나타냈다. 그러므로 간세포 배양과 HSP70 발현은 수온과 같은 환경 스트레스 영향을 분석하는데 유용한 지표로 활용 가능하며, 본 연구 결과는 다른 냉수 어종에서도 HSP70의 발현과 온도와의 영향을 연구하는데 매우 중요한 기초 자료를 제공 한다고 사료된다.
명태(G. chalcogrammus) 간세포 배양에서 5~ 8℃ 사이에서는 온도 스트레스를 받지 않으며, 11℃ 이상의 온도에서는 온도 스트레스에 노출이 되는 것으로 여겨진다. 또한 HSP70의 mRNA 발현과 HSP70의 단백질은 유사한 패턴을 나타냈으며 온도 증가에 따라 HSP70의발현 또한 유의미한 증가를 나타냈다.

후속연구

또한 HSP70의 mRNA 발현과 HSP70의 단백질은 유사한 패턴을 나타냈으며 온도 증가에 따라 HSP70의발현 또한 유의미한 증가를 나타냈다. 그러므로 간세포 배양과 HSP70 발현은 수온과 같은 환경 스트레스 영향을 분석하는데 유용한 지표로 활용 가능하며, 본 연구 결과는 다른 냉수 어종에서도 HSP70의 발현과 온도와의 영향을 연구하는데 매우 중요한 기초 자료를 제공 한다고 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	열충격단백질이란 무엇인가?	열충격단백질(Heat Shock Proteins; HSPs)은 원핵생물에서부터 진핵생물까지 잘 보존되어 있고, 정상 상태에서도 존재하지만, 열, 활성산소, pH, 중금속, 박테리아 감염과 같은 외부 환경에 노출이 되면 생체 내에서 급격하게 발현이 되는 스트레스 단백질이다(Guerriero etal., 2002; Dong et al.
	어류는 변온 동물임에도 불고하고 기후변화에 따른 수온 변화에 크게 영향을 받는 이유는 무엇인가?	2011a), 서식 온도의 한계를 넘어서는 급격한 온도변화는 어류의 여러 조직에서 활성 산소와 같은 산화적 스트레스(oxidative stress)를 생성시켜 생화학적 및 생리학적 문제를 발생시키게 된다(Parihar et al., 1996;Lushchak and Bagnyukova, 2006).
	HSP의 분자량에 따른 분류는 무엇인가?	HSP는 유기체의 발달 동안 형태학적 변화 및 세포 방어 그리고 분자 chaperones으로써 잘못 접힌 펩티드의 재 접힘에 관여함으로써 생체 내에서 스트레스로부터 방어 역할을 한다 (Tomanek, 2010). HSP들은 분자량을 기초로 하여 HSP90 (85-90kDa), HSP70 (68-73 kDa) 및 저분자HSP (16-47 kDa) 등의 그룹으로 나누어지며, HSP들 중에서도 HSP70은 박테리아에서부터 포유류까지 넓게 분포하고 있으며 환경적 스트레스에 크게 반응을 한다 (Podrabsky and Somero 2004; Somero, 2010). 명태 (Gadus chalcogrammus)는 캄차카 반도와 베링해에서부터 한국의 동해안 연안과 북아메리카 중앙 캘리포니아 연안에 이르기까지 널리 서식 한다(Carr and Marshall, 2008; Page et al.

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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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