당당한체리 스토어

당당한체리

개인인증

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

3개
전체 판매량

6개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

-
자료문의 응답률

-

전체자료 3개

생명공학 레포트(균주와 항생제 동정)

시스템생명공학실험 레포트- Introduction본 실험은 Staphylococcus aureus, Candida albicans, Escherichia coli 3개의 균주를 각각 A, B, C로 랜덤하게 매칭했다. Penicillin, Ketoconazole, Ampicillin의 항생물질을 첨가한 paper disk를 통해 확산법의 방식으로 각 균주에 대한 항생물질의 활성을 측정하고 이 데이터를 기반으로 랜덤하게 매칭된 균주를 정의하는데 목적이 있다.추가적으로 제시된 두 크로마토그램(75, 77)을 통해 물질을 동정하고 동정 방법과 원리를 서술함으로써 미지물질의 동정을 경험하고 연습하는데 그 목적이 있다.- 균주 조사- Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus는 그람 양성의 구균이다. 인체의 호흡기나 피부에서 발견되며 산소 없이 생존할 수 있는 혐기성 세균이다. 호흡기 감염과 식중독, 피부 감염의 원인균이 되기도 한다. 병원에서 발생하는 형태의 감염 중 가장 흔한 원인균이며 매년 수십만명의 사망자가 S.aureus감염으로 목숨을 잃는다. 페니실린이 약효를 보이기에 유리한 그람 양성의 균이기에 S.aureus의 치료에는 주로 페니실린이 사용된다.- Candida albicansCandida albicans는 인간 장내에 흔하게 존재하는 곰팡이균이다. 일반적인 상황에서는 공생 관계를 유지하지만, 면역력 저하 등의 원인으로 병원성 균으로 작용할 수 있다. 인간의 장기나 인조장기 등에서 biofilm을 형성하는 모습을 보이며 칸디다 질염의 원인균으로 일상에서 흔하게 발견할 수 있다. Candida albicans는 배양이 쉬워 연구실에서 곰팡이균의 모델 균주로 사용된다. 비교적 적은 종류의 항생제에만 효과를 보이며 amphotericin B, echinocandin, fluconazole 등의 항생제가 그 대표적인 예이다.- Escherichia coliE.coli는 그람 음성의 혐기성 새균이며 온혈동물의 장에서 쉽게 발견된다반적으로 사용되는 항생제는 Fluoroquinolone, azithromycin등을 사용한다. 본 실험에서 주목할 점은 E.coli의 세포 외막이 페니실린의 작용을 막는다는 점이다.-항생제 조사- Penicillin페니실린은 페니실리움 곰팡이로부터 유래된 compound로 만든 항생제이다. 많은 종류의 박테리아에 오랜기간 광범위하게 사용되어 내성이 생긴 박테리아가 발견되지만 오늘날에도 흔하게 사용되는 항생제중에 하나이다. 포도상구균과 연쇄구균에 의한 감염에 효과를 보인다. 페니실린의 β-lactam ring이 세균의 세포벽을 구성하는 펩티도글리칸 결합 형성을 억제하는 역할을 한다. 결과적으로 세포벽 형성을 하지 못한 균의 세포가 사멸되는 형태로 균 생성을 억제하게된다. 그람 음성 균의 세포 외막을 잘 통과하지 못해 항생제의 효과과 잘 나타나지 않는 문제가 발생한다.- KetoconazoleKetoconazole은 곰팡이균으로 인한 감염치료에 광범위하게 사용되는 항생제이다. 1977년에 특허를 받아 현재까지 곰팡이균으로 인한 감염에 사용중인 항생제이다. Ketoconazole의 이미다졸이 곰팡이균의 세포막 형성에 필요한 에르고스테롤의 생산에 영향을 주어 성장을 둔화시키며 작용한다. 본 실험에서 사용된 곰팡이균인 Candida albicans에 의한 감염 치료에 사용된다.- AmpicillinAmpicillin은 다수의 세균 감염을 예방하고 치료하는데 광범위하게 사용되는 항생제이다. 1958년에 발견되어 현재까지 흔하게 사용되며, WHO의 필수 의약품 목록에 오를 정도로 많은 세균 감염 치료에 쓰인다. Ampicillin은 박테리아가 세포벽을 합성하기위해 필요한 효소인 트랜스펩티데이즈의 inhibitor로 작용한다. 결과적으로 penicillin과 유사한 기작으로 박테리아의 세포벽 형성을 방해하고 세포를 사멸시킨다. Ampicillin에 붙어있는 아미노 그룹은 항생제가 그람 음성 박테리아의 외막을 통과할 수 있도록 돕는다. 본 실험에서 주목할 점은 ampicillllinA균주○△○B균주ⅩⅩ○C균주Ⅹ○Ⅹ본 결과표에 앞서 우리가 사전조사 단계에서 알 수 있는 항생제에 대한 정보는 다음과 같다.Penicillin은 Gram-negative 박테리아에 효과가 잘 나타나지 않는다.Ketoconazole은 곰팡이균의 감염 치료에 사용되며 효과를 보인다.Ampicillin은 Gram-positive, Gram-negative균 모두 효과를 보인다.또한 후보 균주에 대한 정보는 다음과 같다.Staphylococcus aureus는 Gram-positive 균이며 통상적으로 치료에 페니실린을 사용한다.Candida albicans는 곰팡이균이며 특정한 적은 종류의 항생제에만 효과를 보인다Escherichia coli는 Gram-negative 균이며 페니실린에 약효를 보이지 않는다.위 정보를 바탕으로 A 균주의 결과를 살펴보자면, A균주는 Penicillin과 Ampicillin에서 모두 저해된 모습을 보였으며 Ketoconazole에서도 약간 저해된 모습을 보였다. Penicillin은 Gram-negative 균에는 효과를 보이지 않음으로 위 균은 Gram-positive라 유추할 수 있다. 또한 Ketoconazole에서 약간 저해된 모습을 보였지만 후에 서술할 C균주에 비해 그 정도가 약하므로 곰팡이 균은 아닐 가능성이 높다. 그러한 이유로 A균주는 Staphylococcus aureus라고 유추할 수 있다.B균주는 오직 Ampicillin에서만 저해된 모습을 보였다. 곰팡이 균에 작용하는 ketoconazole과 Gram-positive 균에 작용하는 penicillin에 효능을 보이지 않음으로 미루어보아 이 균주는 곰팡이균이나 Gram-positive균이 아님을 유추할 수 있다. 그러한 이유로 B균주는 Escherichia coli라고 유추할 수 있다.C균주는 박테리아에 광범위하게 작용하는 Ampicillin과 Penicillin에 반응을 보이지 않았다. 또한 오직 Ketoconazole에 의해 저해된 모습을 보인것으로 미ll ms [80.00-1500.00]plot type -> base peakmass tolerance -> 5ppmmass decimals -> 4 으로 설정5.70 min에서 발생한 peak를 관찰을 위해 위 피크가 유의미한 데이터인지(진짜 물질의 피크인지) 확인 후 관찰348.09의 M.W 관찰 후, negative 이기 때문에 1을 더해 349로 추론M.W 348에 맞춰 Generate formula 추측을 해보기로 함Element in use 설정을 C, H, N, O, S로 설정 후 charge에 -1 부여이 중 26번의 화학식과 Ampicillin의 화학식이 일치함을 발견이후 fragment pattern 분석 후, 논문 및 기타 reference와 비교2. 75 Positive에서scan filter -> FTMS - p ESI Full ms [80.00-1500.00]plot type -> base peakmass tolerance -> 5ppmmass decimals -> 4 으로 설정위 1번의 과정과 동일. 단, positive이기 때문에 M.W을 -1, charge를 1로 가정하여 분석positive임을 감안하면 9번의 화학식이 ampicillin과 일치함이후 fragment pattern과 reference 비교하여 확인3. 77positive에서위 75positive의 과정과 같은 설정 수행12.21min에서 peak 발견 후, 유의미한 peak임을 확인M.W이 531.1487일것이라 유추하고 elemental composition을 유추함15번의 화학식과 Ketoconazole의 화학식이 일치함을 확인, M.W또한 일치함Fragment pattern을 reference와 비교-Result본 동정 과정에서 75크로마토그램은 349의 M.W을 가졌으며, C16H19N3O4S의 formula를 가지고 있음을 유추할 수 있다. 이 두 정보를 바탕으로 ampicillin이라고 1차 유추를 할 수 있으며 확인을 위해 fragment patterd.ncbi.nlm.nih.gov/25332378/" https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25332378/ Hyperlink "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6751182/" https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6751182/ Hyperlink "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28809155/" https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28809155/ Hyperlink "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23762753/" https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23762753/ Hyperlink "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21619497/" https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21619497/Bacteria in Biology, Biotechnology and Medicine (5th ed.) Hyperlink "https://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/landmarks/flemingpenicillin.html" https://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/landmarks/flemingpenicillin.html Hyperlink "https://www.drugs.com/monograph/ketoconazole.html" https://www.drugs.com/monograph/ketoconazole.html Hyperlink "https://www.drugs.com/monograph/ampicillin.html" "Ampicillin". The American Society of Health-System Pharmacists. Hyperlink "https://web.archive.org/web/*************

공학/기술| 2020.12.09| 10페이지| 1,500원| 조회(187)

세균, 항생제, Escherichia coli, ampicillin, aureu..

미리보기

닫기
생명공학 레포트(아미노산 합성)

시스템생명공학실험 레포트-Introduction●실험목적아미노산의 종류는 아민기가 결합하고 있는 탄소의 위치에 따라 α-amino acid, , ꞵ-amino acid, γ-amino acid 등으로 구분된다. 그 중 단백질을 구성하고 체내에서 자연적으로 합성되는 아미노산은 아민기가 2번째 탄소(α carbon)에 부착되어있는 α-amino acid이다. 본 실험의 최종목적은 아민기가 3번째 탄소(β carbon)에 부착된 β-amino acid를 생산하는것이다. β-amino acid는 비단백질성 아미노산으로 일반적으로 자연에서 잘 생성되지 않아 화학적, 생화학적 합성 등 인공적인 합성 과정이 필요하지만 생리적으로 중요한 역할을 수행하거나 당뇨병 치료제나 기타 의약품의 주요 성분으로 활용된다. 이처럼 β-amino acid와 더불어 여러 비단백질성 아미노산은는 다양한 목적으로 사용될 수 있기 때문에 이를 생산하기위한 연구는 계속 진행중이며 이는 신체의 생물학적 안정성을 넘어 질병의 완화나 치료에도 큰 긍정적인 영향을 끼칠 수 있다.최종 생성물인 β-amino acid를 합성하기 위해 우리는 β-keto ester를 Liapse로 처리하여 β-keto acid를 생성하고, Cloning된 E.coli를 이용한 생합성을 통해 β-keto acid에 아민기를 부착하여 최종적으로 β-amino acid를 합성하는 두 단계에 걸친 합성과정을 시행했다. 본 실험의 목적은 Cloning을 통한 β-amino acid의 생합성 전반적인 과정의 경험과 reaction condition의 조절을 통한 생합성 산물의 양과 efficiency를 증가시키는 방법에 대한 고찰에 있다.●실험방법 및 원리β-keto acid에 아민기를 부착하여 β-amino acid를 합성하기위해 우리는 E.coli를 통한 생합성을 이용한다. 이런 생합성 과정을 수행하기위해 다음과 같은 사전단계를 수행하며 각 단계별 필요한 세부 과정은 다음과 같다.-CloningCloning은 Plasmid (vect 효소를 이용한다. 본 실험에서 이같은 과정 수행을 위해 DNA, Primer, Reverse primer, Taq, dNTP 등을 이용해 PCR을 진행했다.PCR을 통해 증폭된 DNA를 Electrophoresis 시키면 유전자의 Size비교를 통해 원하는 유전자가 Cloning 되었는지 확인할 수 있다. 본 실험에서는 1% agarose gel을 만들어 Electrophoresis를 진행했으며, PCR 산물에 Loading dye를 섞어줌으로써 DNA를 agarose gel 홈 바닥에 안착시킴과 동시에 DNA염색을 진행했다. 또한 DNA와 결합하며 자외선을 받으면 형광을 발산하는(발광 표지) ETBR을 섞어줌으로써 DNA가 존재하는 곳의 band만 관찰할 수 있다. 이를 Lader와 비교하여 대략적인 DNA의 size를 비교해 플라스미드에 원하는 유전자가 삽입되었는지 확인할 수 있다(Figure1).-TransformationTransformation은 앞에서 수행한 cloning 과정을 통해 원하는 유전자를 삽입한 플라스미드를 E.coli에 삽입하는 과정이다. 이는 Heat shock과 Electroporation을 통해 이루어지며, 이를 위해서 세포를 일시적으로 플라스미드에 대한 세포막의 투과성이 높은 Competent cell로 만들어주는 과정이 필요하다. Heat shock에서는 세포에 CaCl₂를 첨가하여 칼슘 양이온을 통해 세포막의 인지질과 플라스미드의 음전하를 중화시키는 방식으로 Chemically competent cell을 만들며, Electroporation에서는 Tryptone, NaCl, KCl, MgCl₂, MgSO₄등을 혼합항 SOB media를 통해 동일한 방식으로 Electrocompetent cell을 만든다.이렇게 얻은 competent cell에 Heat shock은 42°C 가량의 온도로 약 30초간 처리하여 세포막에 Thermal imbalance를 발생시켜 외부의 DNA를 세포 안으로 삽입시키며, Electropora있도록 고영양 배지에서 일종의 회복 과정을 거치는 Recovery와 Transformation을 통해 plasmid가 들어간 cell만을 screening하는 selection이라고 볼 수 있다. 본 실험에서 사용된 pET24ma 플라스미드의 ampicillin resistance를 selectable marker로 활용하여 원하는 플라스미드가 삽입된 Cell만을 selection했다.Selection을 통해 plate에는 원하는 DNA가 삽입된 cell만이 colony를 이루게 된다. 그렇게 screening을 거친 cell을 취하여 배양액에 넣고 대량으로 증식시키는 2차 배양을 통해 원하는 cell을 대량으로 얻을 수 있다.이후 Culture 된 cell의 농도를 측정하기 위해 빛을 투과시켜 조사한 빛의 양과 투과된 빛의 양을 비교하는 optical density(OD)를 측정하게 된다. OD의 값은 0.8~1.0이 적정하며 이 측정값을 통해 단백질 발현 최적의 cell 농도를 맞춘다.-IPTG본 실험에서 유전자의 전사는 pET24ma 플라스미드에 있는 락 오페론 시스템에 의해 조절된다. 락 오페론 시스템의 키포인트는 젖당의 유무에 따른 repressor protein의 작용에 있다. Repressor protein은 operator에 결합하여 RNA polymerase의 진행을 막아 유전자의 발현을 억제하는 역할을 하며, 젖당(lactose)이 존재하게 될 시 이 젖당이 repressor protein과 결합하여 기능을 상실하게 한다.본 실험에서 원하는 product를 다량으로 얻기 위해서는 Vector가 지속적으로 발현해야 하며, 이를 위해서는 락 오페론 시스템의 repressor protein의 작용을 막는 처리가 필요하다. 이러한 이유로 투여하는것이 IPTG이다. IPTG는 알로락토즈와 유사한 분자적 구조를 가지고 있어 락 오페론 시스템에서 락토즈와 같은 역할을 수행한다. 즉, 원하는 단백질의 발현이 락 오페론 시스템의 통제로 이루어질때, 이 단백질vector에 원하는 DNA가 삽입되지 않음. 그로 인해 PCR이 제대로 진행됐음에도 Electrophoresis에서 원하는 위치에 band가 나타나지 않음Cloning은 옳바르게 이루어졌지만 PCR 과정에서 유전자가 증폭되지 않음. 그로 인해 Electrophoresis 자체가 원활하게 진행되지 않으며 band가 관찰되지 않음본 실험에서 사용한 Cloning DNA sample은 전체 실험인원 모두 동일한 sample을 사용하였기 떄문에 가정 1의 경우 모든 실험인원의 band가 제대로 관찰되지 않았을것이다. 또한 cloning이 제대로 이루어지지 않았다 가정하더라도 PCR이 이루어졌다면 band 자체는 관찰이 되었을것이라 예상된다. 본 실험의 결과 일부 실험인원에게서만 band가 관찰되지 않았다는 점, 다른 위치에서 band가 관찰된것이 아닌, 관찰 자체가 이루어지지 않았다는 점으로 미루어보아 이 두가지의 경우 중 본 실험 오류의 이유는 2번에 가깝다고 보인다.본 실험에서 PCR이 이루어지지 않은 가장 큰 원인은 contamination이라 생각한다. 피펫을 통해 시약을 투여하는 과정에서 동일한 팁으로 시약을 다회 투여하거나, 시약을 투여하기 위해 뚜껑을 여닫는 과정 등에서 contamination이 발생했을것이라 생각한다. 또한 PCR을 위해 투여하는 primer나 Taq의 경우 1~0.5ul 정도의 아주 적은 양을 투여하기때문에 피펫 사용 미숙으로 제대로 시약이 투여되지 않았을 수 있다.다음으로 진행한 실험은 reaction condition을 달리했을때 단백질(Product) 발현양의 변화이다. 본 실험에서 우리 조는 Sample을 기준으로 반응의 주효소인 TA와 중간산물의 효소인 Lipase의 양을 변화시켰으며 각 reaction condition은 다음과 같다.SampleTA45TA15Lipase100Lipase200Substrate0.5ml0.5ml0.5ml0.5ml0.5mlDMSO0.25ml0.25ml0.25ml0.25ml0.25mlLipase효소 ω –TAIC의 양은 product의 양에 영향을 끼칠것이며 둘은 서로 정비례할것이다. 이 또한 고찰을 위해 투여량 증가, 감소 두가지 경우를 시도한다.Figure2의 피크면적을 활용하면 생성된 product의 양을 구할 수 있다. Figure3에서 Acentic sample 30mM의 피크 면적이 125995로 측정됨으로 product 1mM의 피크 면적은 4200이라는 값을 얻을 수 있다. 실험 샘플의 피크를 측정할때 반응정지를 위해 샘플에 Perchloric acid를 1:1 비율로 섞어줬기때문에 피크 면적에 2를 곱해준 뒤, product 1mM의 면적 4200을 나눠주게 되면 각 샘플에서 생성된 product의 양을 구할 수 있다.SampleTA45TA15Lipase100Lipase200Product(mM)29.534.326.74.80.0생성된 product의 양은 앞서 시행했던 실험설계의 예측과 유사하게 나왔다. 주효소 ω –TAIC 투여량은 생성되는 product의 양과 정비례하는 모습을 보여줬는데 Sample의 투여량(30OD)에 비해 투여량의 1.5배로 늘린 TA45(45OD)의 product 양은 4.8mM 증가했으며, 투여량을 반으로 줄인 TA15(15OD)는 2.8mM 감소했다.Lipase의 투여량을 조절한 sample의 경우 더욱 극명한 결과가 나왔다. Lipase는 반응의 중간 산물의 생성에 관여하는 효소이기 때문에 그 양이 부족하다면 최종산물(Product)이 생성되지 않는다. 또한 Lipase의 효소반응은 샘플의 pH를 낮추기 때문에 과도하게 반응이 일어날 시 전체 효소 반응에 영향을 줄 수 있다. 그 결과 lipase효소의 투여량이 부족해 중간산물이 장 생성되지 않은 sample의 경우 최종 생성된 product의 양이 크게 줄었으며 lipase효소가 과다 투여된 sample의 경우 pH가 낮아져 전체 효소 반응에 영향을 끼쳐 product가 생성되지 않은것으로 보인다.최종 product 생성량 증가를 위해서는 전체 반응에 f

공학/기술| 2020.12.09| 5페이지| 1,500원| 조회(169)

세포, 단백질, PCR, 아미노산, culture, Transformation, 배..

미리보기

닫기
세포생물학 레포트(갑상선 세포와 Cell signaling)

세포생물학 레포트(갑상선 세포와 cell signaling)-Introduction본 레포트에서는 갑상선 세포(Thyroid cell)를 중점으로 그 구조와 기능, signaling system과 그로 인해 분비되는 호르몬(T3, T4), 갑상선 세포의 receptor에 결합하는 auto-antibody로 인해 발생하는 자가면역질환인 Graves’ disease의 발생 원인과 과정, 치료법에 대해서 살펴보려 한다.-갑상선 세포(Thyroid follicular cell)갑상선은 세포들이 Tight junction으로 연결되어 속이 빈 구 형태를 만들어 기능을 한다. 갑상선은 신체에서 호르몬을 분비하는 내분비 기관 중 가장 크며, 갑상선 호르몬 T4(티록신)와 갑상선 호르몬 T3(트리요오드티로닌)을 합성 및 분비하는 역할을 한다. 체내에 존재하는 아이오딘을 나트륨/아이오딘 symporter를 이용하여 높은 농도로 축적하고 보관하며, 자극을 받으면 이를 티로글로불린을 전구체로 이용해 결합하여 호르몬을 합성한다. 아이오딘 3분자가 결합한 것을 T3 호르몬, 4분자가 결합한 것을 T4 호르몬이라 부른다.Ref)Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approaoch.갑상선 호르몬은 특정 부위에만 영향을 주는 대부분의 호르몬들과는 달리 신체의 거의 모든 세포대사에 영향을 주며 체내 전반적인 발달과 대사에 중요한 영향을 미친다. 따라서 우리 신체는 갑상선 분비 호르몬의 양을 적절하게 유지하기 위해 다양한 메커니즘을 사용하게 되는데, 그 중 대표적인 것이 시상하부에서 분비되는 호르몬 ‘TRH’와, 갑상선 자극 호르몬 ‘TSH’의 cell signaling을 이용한 thyroid system이다.-갑상선 세포의 호르몬 생성 및 분비 과정앞서 언급한바와 같이 갑상선 호르몬이 방출되기 위해서는 두 호르몬의 작용이 필요하다. ‘TRH’ 호르몬은 시상하부의 신경분비세포에서 분비되어 뇌하수체에 존재하는 갑상선 자극세포의 receptor와 결합하는 ligand로 작용하게 된다. ‘TSH’ 호르몬은 그 signal로 인해 뇌하수체에서 분비되어 갑상선 세포의 receptor와 결합하여 갑상선 세포에서의 호르몬 생성과 분비를 자극하게 된다.TSH 호르몬은 다음과 같은 과정으로 생성된다. TRH 호르몬이 뇌하수체에 존재하는 갑상선 자극 호르몬의 TRH Receptor와 결합하여 TSH 생성을 자극하게 된다. G-protein과 연결된 TRH Receptor에 TRH ligand가 결합하게 됨으로 좌측 그림에서 보이는 일련의 downstream 과정이 일어나게 된다. 그 과정에서 PKC와 DAG를 포함한 intercellular signaling molecules들이 연쇄적으로 활성화를 띄게 되고, 결과적으로 좌측 그림에 보이는 TSHβ gene이 발현되게 되고 그로 인해 TSH 호르몬의 발현이 증가하게 된다.이렇게 생성된 TSH 호르몬은 갑상선 세포막 표면에 존재하는 TSH receptor와 결합한다. TSH receptor 역시 G-protein과 연관 되어있는 수용체로, ligand가 수용체와 결합할 시 G-protein이 활성화되며 일련의 down stream 과정이 일어나게 된다. cAMP로 인해 활성화되는 PKA(Protein kinase A)의 인산화 작용으로 세포 내 전사인자가 활성화되게 되고, 갑상선 세포 내의 유전자 전사가 일어나게 되어 세포의 성장과 증식에 관여하는 단백질과 함께 호르몬 합성에 필요한 유전자의 발현이 촉진된다.결과적으로 갑상선 호르몬은 시상하부의 신경분비세포에서 출발한 TRH 호르몬으로부터 시작하여, 뇌하수체의 갑상선 자극세포의 유전자 발현을 촉진시키는 cell signaling 과정을 거쳐, 그 생성물인 TSH가 갑상선 세포의 유전자 발현을 촉진시키는 2단계에 걸친 cell signaling 과정을 통해 생성된다. 이처럼 시상하부-뇌하수체-갑상선으로 이어지는 호르몬계를 HPT(Hypothalamus-pituitaty-thyroid axis)라고 부르며, 셋 중 하나의 과정이라도 문제가 생길 경우 연쇄적으로 다른 과정에도 영향을 끼치게 되며 전체적인 호르몬 분비에 이상이 생길 수 있다.-갑상선 호르몬의 negative feedback생성된 TSH 호르몬은 갑상선에 존재하는 TSH receptor와 결합하여 갑상선의 hormone synthesis를 발동시켜 T3와 T4 호르몬 합성을 유도한다. 이렇게 생성된 갑상선 호르몬은 신체 거의 모든 부위에 작용하며 체내 전반적인 대사와 발달에 영향을 미치기 때문에 적절한 농도를 유지하는 것이 중요하다. 그 농도 유지를 위해 사용되는 메커니즘이 앞서 언급한 두 개의 호르몬을 이용한 cell signaling이였으며, 그와 함께 추가적으로 이용되는 메커니즘이 negative feedback이다. TRH 호르몬과 TSH호르몬의 작용으로 생성된 결과물인 갑상선 호르몬은 일정 농도에 다다르면 시상하부와 뇌하수체의 갑상선 자극 호르몬의 발현을 저하시켜 체내 갑상선 호르몬 농도를 일정하게 유지하려는 기작을 한다.갑상선 호르몬 생성이 과다하게 이루어지는 이유 중 하나는 다음과 같은 negative feedback 기능에 문제가 생겼을 경우에 있다. 그 중 본 레포트에서 예시로 다루고자 하는 것은 그레이브씨병(Grave’s disease)이라고 불리는 갑상선 기능 항진증이다.-Grave’s disease그레이브씨병은 체내 활성화된 Auto-antibody로 인해 발생하는 autoimmune disease의 일종이다. 이 병을 발생시키는 antibody는 TSH 호르몬과 구조적인 유사성을 가지고 있어 TSH receptor와 결합하는 특징을 지닌다. Antibody와 결합된 TSH receptor는 이것을 TSH 호르몬으로 인식하게 되고, 이 자극을 기반으로 갑상선 호르몬을 생성하게 된다. 허나 이 antibody는 일반적으로 TSH receptor와 결합하여 갑상선 호르몬 생성을 자극하는 ligand인 TSH와는 다르게 negative feedback이 일어나지 않음으로 그 양을 조절할 수 없다. 결과적으로 이 경우 갑상선 호르몬이 장기적으로 과도하게 분비되며 그에 대한 영향으로 급격한 체중 저하와 갑상선 비대증, 안구 돌출과 기초 대사량의 비정상적 증가 등의 임상적 증상이 나타난다.그레이브씨병은 TSH 호르몬과 관련된 특징적인 자가면역 질환이다. 이 질환의 결과로 일어나는 갑상선 호르몬의 과다분비를 막기 위한 치료법은 다음과 같이 보고 되어있다.질환의 치료가 효과를 보기 위해서는 downstream에 위치한 molecules를 조절해야 효과를 볼 수 있다. 그렇기에 Grave’s disease의 치료는 auto-antibody의 결합을 blocking하는 방법도 존재하지만, 본 논문에 따르면 TSH 호르몬과 혼동되는 auto-antibody의 결합 이후의 downstream 과정의 조절에 집중하는것으로 보인다. 통상적으로 갑상선 세포의 호르몬 생성을 막기 위해 호르몬 생성 과정을 제어하거나 세포 자체를 손상시키고, 제거하여 호르몬의 발현량을 줄이는 시도가 시행되며 그 내용은 다음과 같다.Methimazole, carbimazole 등을 투여하여 갑상선 세포 내의 호르몬이 합성되는 synthesis를 block하는 방법.본 방법은 약물의 경구투여를 통해 갑상선 세포에서 호르몬이 생성되는 과정을 막아 증상을 완화하고 치료하는 방법으로 일찍부터 보고되었지만 문제가 되는 antibody나 세포에 대한 근본적인 문제 해결이 아니기에 약물의 투여가 중단되면 병이 재발할 위험이 높고, 최소 1~2년의 치료기간이 필요하다고 보고 되어있다.방사성 아이오딘인 아이오딘-131을 섭취하여 방사선 조사를 이용해 갑상선 세포를 손상시키고 사멸을 일으키는 방법.본 방법은 호르몬을 과다 분비하는 갑상선 세포에 방사선을 통한 데미지를 주어 세포를 사멸 시키며 그 기능을 정지시키는 방법으로 치료 비용이 비교적 저렴하고 근본적인 치료방법이 될 수 있지만 방사선 오염에 대한 위험이 존재한다.외과적 수술을 통한 갑상선 세포 제거물리적인 수술로 문제를 일으키는 갑상선 세포를 제거하는 방법으로 빠른 효과를 기대할 수 있지만 체내 대사조절 호르몬 생성에 중요한 역할을 수행하는 갑상선을 제거함으로써 추후에 추가적인 문제가 생길 가능성이 있다.Reference) Hyperlink "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27797318/" https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27797318/ Hyperlink "https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/thy.2007.0251" https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/thy.2007.0251Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approaoch. Hyperlink "https://www.youtube.com/watch?v=W5QbNqRBPO0&t=587s" https://www.youtube.com/watch?v=W5QbNqRBPO0&t=587s

자연과학| 2020.12.09| 5페이지| 1,500원| 조회(134)

세포, 생명공학, 레포트, 갑상선, cell, 세포생물학, feedback, sign..

미리보기

닫기