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천연물 화학 (천연물, 분리 및 정제) 기본 정리

1. 천연물이란?- an entire organism such as a plant or an animal- parts of an organism- extracts of an organism or an exudate- pure compounds isolated from a plant or an animal즉, 육상 및 해양에 생존하는 동.식물 등의 생물에 미량 존재하는 2차 대사산물과 생물의 세포 또는 조직 배양 산물 등 생물을 기원으로 하는 물질을 천연물이라 한다.* 성분의 분류- 화학구조에 따른 분류: terpenoid, steroid, flavonoid 등- 물성에 의한 분류: alkaloid, saponin, tannin, 식물색소, 정유 등- 생리활성에 의한 분류: 항생물질, 비타민, 호르몬, 강심배당체 등- 기원에 의한 분류: 식물, 동물, 균류의 대사산물, 지의류 등- 생합성 경로에 의한 분류: polyketide, shikimate, mevalonate, amino acid, 혼합경로 등2. 천연물 화학천연에 존재하는 화합물의 분리, 구조, 생합성 과정, 생리 활성 연구를 말한다.18C - 각종 유기산의 분리19C - Scheele: 포도에서 주석산 분리, malic acid, citric acid, uric acid 분리 - Serturner: 아편에서 morphine 분리. alkaloid(연구하기 가장 어렵지만 약리활성이 가 장 좋음)에 대한 연구 본격화. emetine, quinine, brucine, strychnine, caffeine, colchicine 등 - 유도체 연구: 배당체 연구(amygdalin), aspirin20C - 푸른곰팡이에서 항생제 penicillin 분리(1928)

자연과학| 2020.05.26| 13페이지| 3,000원| 조회(564)

크로마토그래피, Chromatography, 천연물, 천연물화학, 분리정제, 분리..

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기본적인 cytokine 정보

Cytokine1, Cytokine 이란면역 반응이 적절하게 일어나기 위해서는 여러 면역세포들의 직접적인 또는 간접적인 상호작용이 있어야 한다. 면역세포의 상호작용에는 한 세포 표면에 있는 수용체와 다른 세포 표면에 있는 수용체간의 직접적으로 결합을 통한 세포간의 communication이 중요한 수단이 되고 있다. 이런 경우 이외에 단백질의 분비에 의해서 이루어 지는 경우도 있다. 이들 단백질들은 어ㄸ?ㄴ 세포에 의해 만들어져, 그 세포 밖으로 분비되며, 다시 자신이나 이웃한 세포 또는 먼 곳에 있는 세포에 작용한다. 이런 단백질들은 세포의 분화나 증식에 관여한다. 기능의 활성과 변화를 유도하기 때문에 사이토카인이라고 하는 것이다.사이토 카인은 여러 가지 면역세포들에 의하여 만들어지며, 여러 가지 면역세포의 활성화의 (activation), 성장(growth), 분화(differentiation)등에 영향을 미칠 수 있다. 사이토카인 단백질들은 자연면역괴 획득면역 반응에 관여할 뿐 아니라, 면역세포의 성숙과정에서도 중요한 작용을 나타낸다.2. Cytokine의 일반적 성질Cytokine은 하나의 세포에서 만들어 지는 것이 아니고, 여러 가지 세포에서 만들어 진다. 그리고 상황에 따라서 여러 가지 cytokine을 만들 수 있다. cytokine의 작용도 한 가지 작용만을 하는 것이 아니고, 여러 가지 기능을 유도할 수 있다. 또 cytokine 끼리 작용을 하면 그 작용의 효과가 상을을 할 수도 있고(상승작용, synergy), 반대로 그 효과가 상쇄되는 경우도 있다(길항작용, antagonism). 결과적으로 다양한 cytokine의 연쇄반응을 유도할 수 있다(cascade induction).Cytokine의 작용은 그 생성 원인이 사라지면 같이 사라지게 된다. cytokine의 작용은 특정한 세포에 의하여 분비되어, 특정한 세포 표면에 존재하는 그 cytokine의 수용체(receptor)에 결합하여, 그 세포의 작용을 변화시킨다.대부분의 cytokin록 그 아미노산 배열은 다르지만, a helix 구조가 많으며 b sheet의 구조가 적다는 점과, 네 개의 a helix 구조가 서로 평행하게 배열되어 있다는 공통점을 가지고 있다.3. Cytokine의 기능1) IL-1 (interleukin 1)IL-1은 활성화된 단핵식균세포, 상피세포 (epithelial cells), 혈관내피세포 (endothelial cell)등에 의해 만들어져 염증반응을 매개하는 cytokine이다. IL-1에는 IL-1α와 IL-1β의 두 가지형이 있는 데, 적은 양에서는 CD4 T cell과 B cell의 활성화하며, 염증세포를 자극할 수 있다. 그러나 IL-1이 과량 만들어지면 호르몬으로 작용하여 발열, 급성기반응 (acute phases response)등이 나타난다.2) IL-2 (interleukin-2)IL-2는 T cell을 G1 상태에서 S phase로 전환시키는 T cell growth factor로서, CD4 T cell에 의해 생산된다. IL-2는 autocrine 또는 paracrine factor로 작용하는 분자량 14-17 kDa 의 glycoprotein이다. IL-2는 또한 NK cell에 작용하여 성장을 촉진하며, 그것의 살해능력을 강화하며 (lymphokine activated killer, LAK), B cell에 작용하여 그 성장을 촉진하기도 한다.3) IL-4 (interleukin 4)IL-4는 CD4 T cell과 activated mast cell에 의해 만들어지는 약 20 kDa크기의 단백질로서, B cell growth factor의 작용을 한다. IL-4는 또한 B cell의 immunoglobulin의 class switch에 관여하는 differentiation factor로 작용할 수 있으며, CD4 T cell, mast cell, macrophage등을 활성화하기도 한다.4)IL-5 (interleukin 5)IL-5는 activated CD4 T cell과 mast ce을 촉진하고, T cell이나 thymocytes에 co-stimulator로 작용한다.6) IL-8 (chemokines)Il-8은 염증반응에서 2차 매개단백질 (secondary mediator)로 작용하여 염증세포들을 활성화하고, 그들을 염증부위로 유인하는 화학유인인자 (chemotatic factor, chemokines)의 작용을 가지고 있다.7) type 1 interferontype 1 interferon은 바이러스의 증식을 방해하는 단백질로서, IFN-α와 IFN-β의 두 가지가 있다. IFN-α는 mononuclear phagocytes에 의해서 만들어지며, IFN-β는 fibroblast에 의해서 생산된다. 이들은 모두 바이러스의 감염에 의하여 감염된 세포가 만들어내는 데, 여러 가지 서로 다른 바이러스의 증식을 방해 할 수 있다. 이들 type-1 interferon들은 바이러스의 증식을 억제하는 작용이외에도 세포의 증식 (cell proliferation)을 억제할 수 있으며, NK cells의 세포독성을 증가시키고, class I MHC expression은 증가시키나 class II expression은 감소시키는 작용이 있는 것으로 확인되었다.8) IFN-γ (gamma interferon)IFN-γ는 type II interferon이라고도 부르며, CD4 T cell이나 CD8 T cells에 의해 만들어져 면역반응을 조절하기 때문에 immune interferon이라고도 부른다. IFN-γ는 T cell, B cell, neutrophils, NK cells, vascular endothelial cell에 작용하여 그들을 활성화시킬 수 있으며, macrophage activating factor로 작용하여 Class I and II MHC expression을 증가시키기도 한다. IFN-γ도 다른 interferon처럼 바이러스의 증식을 억제할 수 있다9) migration inhibition factor (MIF)MIF는 염al cell이 tumor cell처럼 자라게 하는 성질이 있어서 transforming growth factor라고 불렀다. 이 단백질은 activated T cell과 mononuclear phagocytes에 의해 생산되며 분자량이 약 28 kDa 정도이다. TGF-β는 그 기능이 다양하여 (pleotropic) 많은 cell type에 작용하여 그들을 활성화시키기도 하고 억제시키기도 한다. TGF-β는 다른 사이토카인의 작용을 방해하기도 하며, 새로운 혈관의 생성에 관여하기도 한다 (angiogenesis).11) tumor necrosis factor α (TNF-α)TNF-α는 그람음성세균 감염에 의해서 만들어지는 데, 세균의 세포막에 있는 내독소 (bacterial endotoxin)인 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 활성화된 림프구에 의해서 만들어진다. LPS의 양이 적은 경우는 TNF-α가 적은 양 생성되어, 백혈구나 혈관세포에 작용하여 국소적인 염증반응이 나타나 항원이 제거된다.그러나 패혈증 (septicemia)과 같이 LPS가 다량 존재하게 되면 TNF-α가 너무 많이 만들어져 조직의 손상이나 전신혈관응고 (DIC, systemic Shwartzman reaction)와 같은 심각한 결과를 초래할 수 있다. 심한 경우는 내독소 쇼크(endotoxin shock)로 사망에까지 이를 수도 있다. 또한, 과량의 TNF-α는 endocrine hormone의 작용을 나타내어, 체온 상승 (endogenous pyrogen)을 유발할 수 있으며, 간세포 (hepatocyte)에 작용하여 급성기반응단백질 (acute phase reactant protein)들을 혈액 내로 만들게 한다 (표-2).TNF-α는 또한 골수전구세포의 분열을 억제하여 림프구감소증 (lymphopenia)이나 면역결핍 (immunodeficiency)을 유도할 수도 있으며, 근육세포의 대사작용을 촉진하여 저혈당 상태를 유도할 수도 있다.12) Lymphot포의 분화 및 성장을 촉진하는 단백질 인자로서 발견되었다. 골수의 전구세포를 soft agar가 들어있는 배지에서 키우면서, 단백질 인자를 넣어주게 되면, agar위에 특정한 세포의 집단이 colony를 이루어 자라게 된다.이러한 colony 중에 있는 세포를 조사하게 되면 넣어준 단백질이 그러한 세포 type의 분화에 관여하는 것을 알 수 있다. 이와 같이 전구세포에 작용하여 특정한 세포 집단의 분화를 촉진하는사이토카인을 colony stimulating factors (CSF)라고 부른다. 혈구생성과정에 관여하는 사이토카인에는 IL-3, GM-CSF, M-CSF, G-CSF, IL-7 등이 있다. IL-3는 CD4 T cell에 의해서 생산되어, 대부분의 immature bone marrow cell에 작용하여 여러 type의 혈구를 생산해내는 사이토카인이다(multilineage CSF). GM-CSF (granulocytes-macrophage CSF)는 activated T cell, macrophages, vascular endothelial cells, fibroblasts등에 의해 만들어져, granulocyte와 monocyte 계통의 세포들이 분화되도록 조절한다. M-CSF (monocytes-macrophage CSF)는 macrophage, endothelial cells, fibroblasts에 의해 만들어져, monocytes가 될 세포들에 작용한다. G-CSF (granulocytes CSF)는 activated T cell, macrophages, vascular endothelial cells, fibroblasts에 의해 만들어져, granulocytes가 될 세포들에 작용한다. IL-7은 bone marrow stromal cell에 의해 생산되어, B lymphocytes가 될 세포에 작용한다.4. 사이토카인 수용체(receptor)사이토카인의 작용은 분비된 사이토카인이 세포 표면에 존재하는 그 사이토카인의 수용체 (rece.

의/약학| 2020.05.26| 6페이지| 2,000원| 조회(251)

면역, 면역학, 염증, 자가면역, 사이토카인, Cytokine, 염증성질환

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FACS 요약 평가A좋아요

FACS- 하나의 파장을 가지는 빛줄기(거의 레이저를 이용)를 흘러가는 액체에 쏘는 방식.- 액체가 흘러가면서 빛줄기가 닿는 부분은 여러 개의 탐지기를 거치게 됨.- 탐지기 중 하나는 빛과 같은 방향으로 인지하는 Foward Scatter (FSC), 빛과 수직 방향으로 인지하는 Side Scatter (SSC).- 이 이외에 형광을 인지하는 다양한 탐지기가 있음.- 액체에 섞인 입자들은 0.2~150um 사이의 일정한 간격으로 빛을 지나가면서 빛을 산란시킴- 빛이 산란되면서 입자에 이미 존재하거나 붙여놓은 형관 물질들이 자극되는데, 이 과정에서입자가 원래의 빛보다 파장이 긴 빛을 내보냄.- 이렇게 방출된 빛과 형광의 조합을 탐지기가 인식.- 각각 탐지기들에 의해 인지된 파동을 분석하여, 한 입자의 물리적, 화학적 구조에 대한 정보를 얻음.- FSC : 세포의 부피와 크기를 측정 / SSC : 핵 모양이나 세포질 내 세포소기관, mamtrane의 표면과 같은 입자 내부 형태의 영향.- flow cytometer들 중에서는 형광에 관련된 기능들을 제거한 것이 있는데, 이런 경우 물질의 특성을 분석하진 못하고, 크기 측정에만 이용.Flow cytometer- 유세포 분석기 : 유액 상태의 입자나 세포가 일정 감지지역을 통과할 때 각각의 입자나 세포를 신속하게 측정하여 한 세포가 갖는 여러 특징 (세포의 크기, 세포 내부 조성정도, 세포기능 인지 등)을 동시에 측정하고 경우에 따라 특정한 세포들만을 선택하여 분리(sorting)할수 있는 장비.- 측정하고자 하는 세포집단의 세포들을 각각 하나씩 측정하여 분석하는 특징.- 유액상태의 입자나 세포를 감지하기 위해, 일정 파장을 띄는 형광이 표지된 항체 같은 형광염색소의 표지가 필수적.· 활용범위??????????Lymphocyte Subset Analysis, ImmunophenotypingCell Cycle Analysis &DNA Ploidy StudyReticulocyte MeasurementPlatelet DetectionCrossmatchingCell Sorting for Further StudyKinetics &Intracellular ionized Calcium DetectionChromosome AnalysisMembrane Potential AssayMeasurement of Cytoplasmic PhRNA Measurement, Nuclear Associated Antigen QuantitationEnzyme Analysis, Pharmaceutical Study, Veterinary Study* Cell cycle FACS 분석- 일반적인 세포는 cell cycle이 매우 일정하게 유지.- but, 세포의 분화나 사멸에 들어가면 cell cycle 자체에 변화가 생김.- apoptosis에서는 특징적으로 Sub-G1기가 증가.- FACS로 진행되며, PI염색을 하여 핵에 염색되는 정도에 따라 G1, G2, M, S기를 구분.- G1 : 2n 염색체 수를 가짐 / S : 2n->4n / G2 : 4n / M : 2n이지만 cell의 수가 2개로 늘어 났기 때문에 총 2x2n의 염색체를 가짐- FACS에 염색체 특이 항체를 붙여 cell cycle을 관찰할 경우 cell의 분화 단계를 예측할 수있음.* 분석 방법- G1 : 세포 분열 직후에서 DNA 합성 개시까지의 DNA 합성준비기- G0 : 분열을 정지한 세포는 G1기에서 증식을 정지하고 세포주기에 떨어진 시기- G2 : DNA 합성의 종료시에서 세포분열 개시까지의 세포 분열 준비기- 분열 증식하는 세포 : 소장, 상피세포, 피부의 진피세포, 골수세포 등: S, G2, M기는 발생의 초기를 제외하면 세포의 종류의 따라 길이는 차이는 적으나 G1기는 크게 변동함.: G1기가 없는 세포도 발견됨.- 분열을 정지한 세포 : 뇌, 간장, 근세포 등- cell cycle arrest : cycle 중 한 곳에 제동을 걸어 다음 cycle로 넘어가지 못하게 막아 암세포의 분열을 막는 것.: 이 cell cycle에는 다양한 gene들이 작용 하면서 넘어가는데 PCR이나 Western blotting을 이용하여 특정 gene들의 발현 정도를 파악하여 어디서 cell cycle arrest가 일어나는지 확인 할 수 있다.- ex) G0/G1 cycle에 arrest가 일어났다면, Cyclin D, CDK4, CDK6, P21, P53M ATM/Rgene이나 Telophase에 해당하는 gene, 혹은 S-phase entry에 해당하는 gene에 문제가 생겼을 것이라고 유추할 수 있다.만약, 정상적인 세포의 cycle 분포도가 M : G1 : G2 : S기에 각각 25: 25: 25 :25 였지만 G1기에 cell cycle arrest가 일어났다면, 15 : 40 : 25 : 20 이런 식으로 G1기에해당하는 세포가 늘어나게 된다.** 결과 해석세포 내 DNA의 상대적인 양을 측정.- G0/G1 세포는 정상적인 세포이며 DNA 상대량은 1.- S phase는 DNA가 복제되고 있는 중인 세포.- G2/M phase는 DNA 상대량이 2배가 되어 분열하려는 세포. (체세포 분열)- sub-G1 phase는 Debris에 해당.- 정상적인 세포라면 DNA 세포량이 1~2 사이를 왔다갔다하는 정상적인 세포 활동.- sub-G1의 DNA량이 정상세포보다 적다는 것은 DNA가 분해되고 있는 것.- apoptosis 과정은 정상적이었던 세포가 어떤 이유에 의해 더 이상 분열이나 성장을 하지못하고 서서히 분해되는 과정.- membrane을 시작으로 핵, ER, 미토콘드리아 등 세포 내 소기관들의 응축과 분해가 일어남.- 그러므로 sub-G1 phase에 속해 있는 세포를 apoptosis가 일어나고 있다고 표현.- 빗금 친 부분이 cell cycle의 단계를 나타내는 것- G0/G1 (2n 단계) phase, S (2n->4n) phase, G2/M (4n) phase로 나타냄.- FACS data- 제일 높은 피크인 G0/G1기 앞에 보이는 구간이 sub-G1으로 apoptosis 구간.: Annexin-V는 apoptosis의 초기단계의 세포도 잘 반응하여 보이지만 sub-G1기는 핵의 변화가 나타나야 측정이 가능한 상태로 Annexin-V 보다는 apoptosis 세포의 표시가 적게나타나는 경향이 있음.- G1 arrest 또는 G2 arrest라고 표현하고 G1기나 G2기의 세포가 급격하게 증가되는 현상을 의미.- sub-G1기가 증가하고 G0/G1기가 arrest되면 apoptosis.Control cell apoptosis cell200에서 G0/G1기가 높게 나타나고 G2/M기 Control cell에 비해 sub-G1기의 세포가가 정상적으로 나타나고 있고 sub-G1기의 나타나는 것을 확인할 수 있다. 또한 Scell은 거의 없는 것으로 보여진다. 기의 cell이 많이 빠져 나간 것으로 보여 진다.* Annexin V-PI FACS- apoptosis assay라고도 함.- Annexin V-PI는 염색약 이름. (PI = propium iodide)- Annexin V는 apoptosis가 진행되고 있는 세포의 세포막에 결합.: 정상세포의 세포질에는 phosphatidic serin(PS)가 있음.: apoptosis가 진행되면 세포는 내부에 있는 phosphatidic serin(PS)가 세포막 외부로 노출됨.: PS에 Annexin V가 결합.: apoptosis 초기에는 PI는 세포막을 통과하지 못하므로 Annexin V염색의 양성, PI는 음성: apoptosis가 진행되어 완전 죽은 상태가 되면 세포의 세포막에 구멍이 생기게 됨.: 이에 따라 PI가 세포 내에 들어 갈 수 있어 핵에 염색.: 즉, PI는 죽은 세포만 염색이 가능. 살아있는 세포는 구멍이 없으므로 PI의 염색이 불가.**결과 해석- Annexin V+/PI- : apoptosis의 초기 단계이며 이미 apoptosis signal로 진입된 세포로 판명: early apoptosis cells- Annexin V+/PI+ : 완전히 죽은 세포로 세포막까지 파괴되어 핵이 노출된 상태.

의/약학| 2017.07.23| 7페이지| 3,000원| 조회(494)

DNA, 실험, 팩스, Cell cycle, FACS, 세포실험, Flow cyto..

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