소개글
"충남대 유전발생"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 면역형광법(Immunofluorescence)의 원리와 특징
1.2. 스트레스 과립(stress granules)의 구조와 기능
1.3. 실험 목적 및 의의
2. 재료 및 방법
2.1. 실험 재료
2.2. 실험 방법
3. 결과
3.1. 염색한 세포의 관찰 결과
4. 논의
4.1. 실험 절차와 사용 시약의 기능
4.2. Proliferating cell과 Senescent cell의 G3BP1 발현 차이 분석
4.3. 스트레스 과립과 세포 노화의 관련성
5. 결론
5.1. 실험 결과 요약
5.2. 스트레스 과립과 세포 노화 조절의 중요성
5.3. 향후 연구 방향
6. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 면역형광법(Immunofluorescence)의 원리와 특징
면역형광법은 항원에 대한 항체의 특이성을 원리로 사용하여, 형광 염료를 세포 내의 특정한 생체 분자를 표적시켜 그 분포를 시각화하는 기술이다. 주로 형광단백질을 사용하여 항체의 위치를 보여주며, 형광현미경을 통해 그 결과를 확인할 수 있다. 직접면역형광법은 형광 물질이 붙은 항체를 사용하여 표적 항원에 직접 결합하는 방식으로, 빠르고 특징적인 장점이 있지만 특정 표적 항언에 결합할 수 있는 항체의 수가 제한되어 있다. 간접면역형광법은 표지되지 않은 1차 항체, 1차 항체에 결합하는 형광 물질이 표지된 2차 항체를 이용하는 방식으로, 직접면역형광법보다 복잡하고 시간이 많이 소요된다.
1.2. 스트레스 과립(stress granules)의 구조와 기능
세포가 스트레스를 받으면 그 결과로 RNA 과립(RNA granules)의 하나인 스트레스 과립(stress granules, SG)을 형성한다. 스트레스 과립은 세포질의 mRNA를 함유하는 입자이다. 스트레스 과립에 존재하는 대표적인 단백질로는 RasGAP SH3-부위 결합단백질 1 (G3BP1) 등이 있다. G3BP1은 스트레스 과립 형성을 유도하며, 일반적으로 스트레스 과립의 marker로써 사용된다. 스트레스에 지속적으로 노출되면 세포는 스트레스 과립의 형성을 유도하지만, 완전히 노화된 세포에서는 그렇지 않다.
스트레스 과립은 세포의 스트레스 적응 반응에 중요한 역할을 한다. 스트레스 과립은 세포가 스트레스에 잘 적응할 수 있도록 세포 신호 전달을 일시적으로 바꾸는 기능을 한다. 즉, 스트레스 과립은 바이러스 증식에 필요한 세포의 구성성분에 결합하여 이들을 격리시킴으로써 항바이러스 기능을 한다. 또한 스트레스 과립은 세포자연사를 억제하는 기능도 갖고 있다.
그러나 스트레스 과립이 과도하게 축적되면 알츠하이머 질환, 퇴행성 질환 등을 유발시킬 수 있다. 즉, 스트레스 과립은 세포의 항상성 유지에 필요한 기능을 하지만, 그 수준이 적절하지 않은 경우 오히려 질병을 야기할 수 있다. 따라서 스트레스 과립의 형성, 구조, 기능에 대한 이해가 중요하며, 이는 세포 노화 및 관련 질병 연구에 기여할 것으로 기대된다.
1.3. 실험 목적 및 의의
본 실험의 목적은 면역형광법(Immunofluorescence)의 과정과 원리를 이해한 뒤, Proliferating cell과 Senescent cell에 존재하는 특정 단백질(G3BP1)을 염색하여 이를 통해 두 세포에서의 G3BP1 발현 차이를 비교하고 그 이유를 고찰하는 것이다. G3BP1은 스트레스 과립 형성을 유도하는 단백질로, 스트레스 과립은 세포 노화와 관련된 것으로 알려져 있다. 따라서 노화 세포에서 G3BP1 발현이 어떻게 달라지는지 확인함으로써 스트레스 과립과 세포 노화의 관계를 이해할 수 있을 것이다. 이를 통해 세포 노화 조절과 관련된 기작을 밝히고, 노화 예방 및 치료 방법 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
2. 재료 및 방법
2.1. 실험 재료
4% PFA(Paraformaldehyde)는 Fixation에 사용되는 고정액이다. 0.2% Trition X-100은 계면활성제로서 Permeabilization 단계에서 사용되어 cell membrane의 투과성을 높인다. 10% normal goat serum은 Blocking 단계에서 조직의 비특이적 결합을 막는 혈청으로써 사용된다. Primary antibody는 관찰하고자 하는 단백질에 결합하고, Secondary antibody는 형광 물질을 가지며 Primary antibody에 결합하여 최종적으로 단백질을 형광으로 표지한다. DAPI는 Mounting 단계에서 사용되...
참고 자료
Mandrell, R. E. et al. 1988. Lipooligosaccharides (LOS) of Neisseria gonorrhoeae and Neisseria meningitidis have components that are immunochemically similar to precursors of human blood group antigens. Carbohydrate sequence specificity of the mouse monoclonal antibodies that recognize crossreacting antigens on LOS and human erythrocytes, Journal of Experimental Medicine, 168 (1): 107–126.
Ian D. Odell. 2013. Immunofluorescence Techniques, Journal of Investigative Dermatology (2013) 133, e4.
김경민. 2012. RNA Granules and Stress Granules in Virus Systems, Journal of Bacteriology and Virology 2012. Vol.42, No.3 p.247–254.
Mahboubi et al. 2017. "Cytoplasmic stress granules: Dynamic modulators of cell signaling and disease, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1863 (4): 884–895.
Aulas A et al. 2017. Methods to Classify Cytoplasmic Foci as Mammalian Stress Granules, Journal of Visualized Experiments(123).
김기광. 2017. 우유섭취를 통한 세포노화 억제 유효성 관련 연구, 충남대학교.
Omer, A. et al. 2018. Stress granules counteract senescence by sequestration of PAI-1, EMBO reports, 19(5), e44722.
Yidong Ge et al. 2022. The roles of G3BP1 in human diseases, Gene, Volume 821.
Kapuscinski, J. 1995. DAPI: a DNA-specific fluorescent probe, Biotech, Histochem, 70 (5): 220–233.
Fletcher MA et al. 1998. Human diploid cell strains (HDCS) viral vaccines, Developments in Biological Standardization. 93: 97–107.
박정수. 2004. 세포노화, 세포자연사, 발암, Journal of The Korean Geriatrics Soci 2004:8(1):1-7.
남상욱 외2인. 2020. 유전공학의 이해, 제3판, 라이프사이언스, p.22, p.37, pp.44~47
김병철 외6인. 2004. Surfactant Protein A mRNA을 이용한 유전자 재결합 반응에서 비특이성 RNA의 첨가에 의한 특이성 검정, 결핵 및 호흡기질환, Vol. 56, No. 4
Allen, DW et al. 2009. Spectrophotometry. NIST.
이병무 외4인. 2012. 유전자 클로닝과 DNA 분석, 제6판, p.32
김영희. 2008. 분자 생물학 실험서, 월드 사이언스, pp.170~171
남상욱 외2인. 2020. 유전공학의 이해, 제3판, 라이프사이언스, p.22, p.25, p.63, p.113, pp.125~128, pp.171~173
한국미생물학회. 2017. Microbiology(미생물학): 기초에서 응용까지. 범문에듀케이션, 서울.
정숙희. 1998. P21 tumor protein의 특성연구, 이화여자대학교 대학원, 석사학위 청구논문
김영재 외4인. 2007. 상피성 난소암에서 p53 및 p21 발현에 관한 연구, 대한산부인과학회잡지, 제50권, 제12호.
Lauren Pecorino. 2012. 6: Growth inhibition and tumor suppressor genes, Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3판.
송상호 외4인. 2001. 쥐의 골절 후 가골 표본에서 본 노화관련 단백질의 발현, 대한정형외과학회지, 제36권, 제5호.
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