[보고서]당뇨병 관련 세포사멸-염증 프로테오믹스

이명식

보고서 정보

주관연구기관

성균관대학교
SungKyunKwan University

연구책임자

이명식

참여연구자

김국환 , 김성훈 , 한명숙

보고서유형

최종보고서

발행국가

대한민국

언어

한국어

발행년월

2012-05

과제시작연도

2011

주관부처

교육과학기술부

연구관리전문기관

한국연구재단
National Research Foundation of Korea

등록번호

TRKO201200007435

과제고유번호

1345162537

사업명

21세기프론티어연구개발

DB 구축일자

2013-04-18

키워드

세포 사멸.염증.당뇨병.대사.자가포식.cell death.inflammation.diabetes.metabolism.autophagy.

표 PLA2 inhibitor 인 BEL 의 in vivo 투여로 인한 db/db mouse에서 당뇨병의 예방 (left). Western blot 을 시행한 결과 BEL 투여로 insulin 의 tail vein injection 후 Akt phosphorylation 이 증가됨이 나타났으며 insulin signaling 이 호전되었으며 이는 insulin resistance 의 marker 인 JNK phosphorylation 의 감소에 의한 것임을 알 수 있었다 (right).
표 db/db mouse의 insulin targe tissue 인 liver, muscle 등에서 LPC content 가 유의하게 증가되어 있으며 PLA2 inhibitor 인 BEL의 in vivo 투여 후 LPC content 가 유의하게 감소되어 있어 BEL 등PLA2 에 의한 blocking agent 의 당뇨병 예방/치료 효과를 보여주었다 (left). 이때 β-cell mass 도 유의하게 증가하여 β-cell lipid injury 또한 감소함을 알 수 있었다 (right).
표 Attenuation of palmitic acid (PA)-induced insulin resistance by PACOCF3, an iPLA2 inhibitor (left). The increase of LPC after PA treatment was attenuated by PACOCF3.
표 Conversion pathway from fatty acid to터 DAG, ceramide and LPC (left). Increased DAG content after PA treatment was further augmented by PACOCF3 (right), while insulin resistance was improved as in Fig. 3, suggesting the role of LPC rather than DAG in fatty acid-induced insulin resistance.
표 Ceramide synthesis inhibitor 인 Fumonisin B1 또는 Myriocin 으로 palmitic acid 로부터 ceramide 로의 변환은 억제가 되어 myotube 내 ceramide content 는 유의하게 감소함 (left). Fumonisin B1 또는 Myriocin 전처치로 인해 Akt phosphorylation, IRS-1 tyrosin phosphorylation 으로 측정한 palmitic acid 의한 insulin resistance 는 개선되지 않음 (right).
표 IPGTT 후 계산한 HOMA-IR index 도 Gleevec에 의해 유의하게 감소하여 insulin resistance 의 호전을 보여 주었으며 (left), IRS-1 tyrosine phosphorylation, Akt phosphorylation 등 insulin tail vein injection 후의 insulin signaling 도 호전되었다 (right).
표 Gleevec 투여 후 insulin resistance 를 일으키는 molecular event 인 JNK phosphorylation, IRS-1 serine phosphorylation 이 감소하였음 (left). 한편 lipid injury에 의한 insulin resistance 의 주요 기전으로 생각되는 PERK, eIF2α, TRB3 등 ER stress marker의 activation 도 Gleevec 투여에 의하여 감소하였다 (right).
표 Histological examination 으로 관찰한 결과 Gleevec 에 의하여 db/db 마우스의 fatty liver 가 호전되었으며 (left), hepatic tissue 의 triglyceride content 도 유의하게 감소하였다 (right).
표 Gleevec 에 의하여 db/db 마우스에서의 liver injury marker 인 ALT/ALT level 도 감소되었으며 (left), pancreatic β-cell 의 apoptosis 도 유의하게 감소하였다 (right).
표 Gleevec 에 의하여 HepG2 cell에서 thapsigargin에 의한 ER stress marker 의 induction 이 유의하게 감소하여 Gleevec 의 effect 가 cell autonomous 함을 보여주었다 (left). 다른 ER stress inducer 인 tunicamycin 의 경우에서도 마찬가지였다 (data not shown). 그러나 ER stress 와 무관하게 JNK activation 을 시키는 anisomycin 의 경우에서 는 Gleevec이 JNK activation 을 감소시키지 못하여 Gleevec effect 가 ER stress에 dependent 함을 알 수 있었다 (right).
표 Gleevec target (phosphoproteomics)
표 Gleevec target (gene expression profile)
표 Gleevec target 중 RING finger domain (red) 을 포함하는 putative E3 ligase 인 RNF170의 amino acid sequence, structure 및 mutant 의 제조.
표 RNF170을 transfection 한 후 Proteasomal inhibitor인 MG132에 의하여 degradation 이 감소됨을 보여 RNF170 이 cell 내에서 in vivo proteasomal degradation을 거침을 알 수 있었다.
표 In vitro ubiquitination analysis에서 wild-type RNF170은 autoubiquitination 이 잘 되는 반면 RING finger domain mutant에서는 autoubiquitination 이 일어나지 않음을 보여 RNF170이 E3 ligase 일 가능성을 보여주었다.
표 Expression of RNF170 in obesity mouse models.
표 Expression of RNF170 in diverse tissues.
표 Expression of RNF170 in ER.
표 Effect of RNF170 overexpression on UPR.
표 Proteins binding to RNF170 identified by yeast 2-hybrid screening.
표 Increased expression of LRTM1 in tissues of obesity mouse models.
표 Expression of LRTM1 in various tissues.
표 Effect of lrtm1 overexpression on UPR gene expression.
표 RNF170 knockout 마우스의 high-fat diet에 대한 resistance. RNF170 knockout 마우스는 high-fat diet 투여후 혈당이 정상 마우스에 비하여 혈당치와 insulin 농도가 유의하게 낮음.
표 RNF170 knockout 마우스의 high-fat diet에 대한 resistance. RNF170 knockout 마우스는 high-fat diet 투여후의 glucose tolerance가 정상 마우스에 비하여 현저히 개선된 양상을 보이며 (left), insulin 주사후의 sensitivity 도 증가되어 있음 (right).
표 T & B cells infiltrating the liver of ob/ob mice (left). Changes of NK cells in the liver of ob/ob mice (right).
표 Expression of NKG2D, an activating receptor of NKcells, in ob/ob mice (left).Expression of Rae-1, a ligand for NGK2D, in ob/ob mice (right).
표 High fat diet 투여한 후 intestine에서 CD11b+ dendritic cell 의 변화.
표 High-fat diet 후 파네트 세포의 변화. High fat diet (HFD) 후에 파네트 세포의 주요 marker인 lysozyme 발현이 normal chow diet group (NCD) 에 비하여 감소됨을 Confocal microscopy로 관찰함 (left). High-fat diet 후 파네트 세포의 AMP의 발현이 저하되어 있음을 real-time RT-PCR로 관찰함 (right).
표 Intestinal permeability 관련 유전자들의 발현의 변화. High-fat diet를 투여한 마우스에서 ZO-1, occludin 등 permeability 조절하는 유전자의 발현이 저하되어 있었음.
표 Endotoxin 등의 translocation. High-fat diet 를 한 마우스에서 liver tissue 및 white adipose tissue (WAT) 에서 endotoxin content 가 높아 proinflammatory condition으로 갈 수 있음 을 관찰, 그러나 serum 내의 endotoxin content는 변화하지 않았음.
표 Alcian blue staining 한 결과 high-fat diet 후 파네트 세포내의 라이소자음 granule이 감소하였음 (left). Intestinal crypt 분리후 Western blot 시행시 lysozyme content가 in vivo high fat diet 또는 in vitro palmitic acid treatment 에 의해 감소함 (right).
표 Salmonella killing activity가 high-fat diet에 의하여 감소함 (left). High-fat diet 후 DSS에 의한 colitis가 더욱 심해짐 (right).
표 ob/ob mouse 및 GFP-LC3-transgenic ob/ob 마우스 muscle에서 endogenous LC3 II conversion, GFP-LC3 로부터 GFP의 cleavage 및 p62 의 변화를 본 Western blot 양상 (left).
표 β-cell-specific Atg7 knockout 마우스의 genotyping (left) 및 그 knockout mouse 에서 관찰된 impaired glucose tolerance.
표 β-cell-specific Atg7 knockout 마우스(Atg7Δβ-cell)의 β-cell mass는 감소되어 있으며 이 는 TUNEL+ β-cell 의 증가로 대변되는 apoptotic β-cell의 증가 (right)와 BrdU-labeled β-cell 로 대변되는 β-cell proliferation의 감소 (data not shown) 때문으로 생각된다.
표 β-cell-specific Atg7 knockout 마우스(Atg7Δβ-cell)에서 분리한 췌장소도세포에서 basal glucose (3 mM) 또는 high glucose (16.7 mM) 자극에 대한 insulin 분비능이 감소되어 있었음 (left). 또한 β-cell-specific Atg7 knockout 마우스(Atg7Δβ-cell)에서 분리한 췌장소도세포에서는 glucose 자극에 대한 Ca2+ transient 의 반응이 감소되어 있었음 (right).
표 β-cell-specific Atg7 knockout 마우스(Atg7Δβ-cell)의 췌장소도세포에서는 insulin granule 이 감소되어 있었으며 (data not shown), mitochondria의 swelling (white arrow head), ER distention (circle), Golgi complex의 swelling (rectangle) 등이 관찰되었다 (left). Control 마우스의 췌장소도세포에서는 그러 한 변화가 없었으며 대신 double-membrane으로 싸인 autophagic vacuole이 관 찰되었다 (black arrow) (right).
표 LC3 punta are visible in the liver of fed ob/ob mice (left upper) but not in that of control mice (left lower), suggesting increase steady-state autophagy level in obesity. Autophagosome number was increased in the liver of ob/ob mice by EM (right).
표 After treatment of HepG2 cells with palmitic acid, LC punta showing GFP was observed. mRFP fluorescence was also noted, that was resistance to the lysosomal proteases.
표 Real-time RT-PCR shows attenuated expression of URP genes in the Atg7-null pancreatic islets compared to wild-type islets (left). Expression of UPR genes after treatment of insulinoma cells with palmitic acid determined by real-time RT-PCR (right).
표 Fasting (left) and nonfasting blood glucose level (right) in b-cell-specific Atg7-null ob/ob mice which was significantly higher than that of ob/ob mice.
표 Increased death of Atg7-null islet cells after treatment with thapsigargin (left), an pharmacological ER stressor or phsiological palmitic acid (right).
표 각 마우스에서 TUNEL+ apoptotic b-cell number 를 측정하여 표시 (left). Insulin 분비능의 index인 insulinogenic index 를 각 genotype의 마우스에서 표시함 (right). Atg7b-cell-ob/ob 마우스에 서 가장 apoptotic cell 이 많았으며 반대로 insulin 분비는 가장 심한 저하를 보임.
표 각 마우스에서 ER 의 morphology를 EM 으로 관찰함. Atg7b-cell-ob/ob 마우스에서 가장 심한 ER distention 을 보임.
표 Skeletal muscle-specific Atg7 knockout mice (Atg7Δsm) 마우스의 제조. (A) While & red muscle에서 Atg7의 deletion이 특이적으로 나타나며 다른 organ에는 영향이 없음. Atg7 mRNA의 발현이 skeletal muscle에서 특이적으로 감소해 있음. (B) Control mouse에서는 fasting 으로 LC3-I 이 -II 로 conversion 되는 것이 관찰되나 Atg7Δsm 마우스에서는 그 현상이 일어나지 않으며 autophagy의 substrate인 p62는 축적되어 있음.
표 Atg7Δsm 마우스의 변화. Atg7Δsm 마우스는 body weight이 control mouse 보다 낮았으며 NMR spectroscopy 로 측정한 결과 fat mass가 특히 많이 감소해 있었으며 lean body mass 도 약 간 감소해 있었음. Random blood glucose level은 Atg7Δsm 마우스에서 약간 감소해 있었음.
표 High-fat diet 시의 변화. Atg7Δsm 마우스에 high-fat diet를 주어도 fat mass 또는 total body weight 의 증가가 거의 없었음.
표 Atg7Δsm 마우스 muscle 과 control muscle tissue의 microarray. X gene 및 기타 수개의 유 전자 또는 myokind의 발현이 증가되어 있었음. X protein의 농도는 Atg7Δsm 마우스의 serum에서 크게 증가되어 있었음.
표 Autophagy-deficient muscle에서 mitochondrial function. deficiency 때 autophagy state 3 및 state4의 mitochondrial oxygen consumption이 감소되어 있었으며 (left), 또한 mitochondrial oxidative phosphorylation 관련 유전자들의 발현이 감소되어 있었음 (right).
표 Mitochondrial dysfuction 시 X 유전자의 발현. Rotenone 또는 antimycin A로 mitochondrial electron transport를 억제하였을때 (upper left) 그리고 2-deoxyglucose 로 세포내 ATP content를 저하시켰을때 (upper right) 양자 모두에서 X 유전자의 발현이 증가하였음. Atg7Δsm 마우스의 muscle tissue에서 mitochondrial function 을 반영하는 Cox staining 이 저하되어 있음.
표 Autophagy 관련 대사 조절 물질 X의 induction 에 대한 ATF의 역할. ATF4, ATF5 등이 X를 크게 induction 시킴 (left). X 의 promoter mapping 및 reporter assay 로 ATF4 binding site 를 확인함 (right).

과제명(ProjectTitle) :	-
연구책임자(Manager) :	-
과제기간(DetailSeriesProject) :	-
총연구비 (DetailSeriesProject) :	-
키워드(keyword) :	-
과제수행기간(LeadAgency) :	-
연구목표(Goal) :	-
연구내용(Abstract) :	-
기대효과(Effect) :	-

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 제목(한글), 저자명(한글), 발행일자, 전자원문, 초록(한글), 초록(영문) 관리번호, 제목(한글), 제목(영문), 저자명(한글), 저자명(영문), 주관연구기관(한글), 주관연구기관(영문), 발행일자, 총페이지수, 주관부처명, 과제시작일, 보고서번호, 과제종료일, 주제분류, 키워드(한글), 전자원문, 키워드(영문), 입수제어번호, 초록(한글), 초록(영문), 목차
저장형식	Text(ASCII format) Excel format
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[국가R&D연구보고서] 당뇨병 관련 세포사멸-염증 프로테오믹스
Proteomic analysis of cell death-inflammation in diabetes 원문보기

초록 ▼

Abstract

목차 Contents

표/그림 (52)

표/그림 (52)

연구자의 다른 보고서 :

참고문헌 (25)

연구과제 타임라인

활용도 분석정보

활용도 Top5 보고서

관련 콘텐츠

원문 보기

이 보고서와 함께 이용한 콘텐츠

연관된 기능

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[국가R&D연구보고서] 당뇨병 관련 세포사멸-염증 프로테오믹스 Proteomic analysis of cell death-inflammation in diabetes 원문보기

초록 ▼

Abstract

목차 Contents

표/그림 (52) 모든 표/그림 보기

표/그림 (52) 슬라이드로 보기

연구자의 다른 보고서 :

이명식 (4)

참고문헌 (25)

연구과제 타임라인

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

활용도 분석정보

활용도 Top5 보고서 더보기

관련 콘텐츠

원문 보기

이 보고서와 함께 이용한 콘텐츠

연관된 기능

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

[국가R&D연구보고서] 당뇨병 관련 세포사멸-염증 프로테오믹스
Proteomic analysis of cell death-inflammation in diabetes 원문보기

표/그림 (52)

표/그림 (52)

활용도 Top5 보고서