Differentiation of Border Cells During Oogenesis in Drosophila melanogaster

계명찬 한국발생생물학회 1998 발생과 생식 Vol.2 No.1

강화인자 검출법을 이용 X염색체에 P[1ArB]이 형질전환되어 극세포 및 경게세포에서 표시유전자 lacZ를 발현하는 노랑초파리 (EDL 149)를 이용하여 난자형성과정 동안의 경계새포의 분화 및 이동을 조사하였다. 경계세포는 9기 난포의 선단에 위치한 난포 세포로부터 분화하여 9기와 10기에 이동하는 것을 확인하였다. 난소내 \beta -galactosidase의 활성은 우화 후 처음 4일간 급격히 증가하는 것을 확인하였으며 이 시기는 난포 내에서 경계 An enhncer detector line(EDL) having P[1ArB] insertion in X chromosome with expression of reporter gene (lacZ) in the polar cells and border cell of egg chamber was established and used to monitor the differentiation and migration of border cells during the oogenesis of Drosophila. differentiation of border cell from the anterior polar follicle cells was evident in stage-9 egg chamber of EDL149 which was characterized by migration of columnar follicle cells toward posterior of egg chamber surrounding the oocyte. Migration of border cells was observed in the stage-9 and -10 egg chambers. \beta -galactosidase activities were rapidly increased during the first 4 days after eclosion, and it coincided with the timing of border cell differentiation in the ovary during adult life. Homozygote of EDL149 showed some retardation of border cell migration , resulting absence of migration of some border cells in the anterior part of egg chamber or delayed migration of some border cells in the stage-10 egg chamber. These results suggest that the P[1ArB] of EDL149 is inserted at the locus of the structural gene required for the border cell migration. In addition to the expression in egg chambers, lacZ expression was also detected in the meiotic germ cells of testis and antenna, suggesting the possible requirement of the trapped gene function in these organ. this EDL and enhancer trapped gene might be useful for the study of developmentally regulated cell migration.

생쥐 정소에서 C-terminal Src kinase (Csk) 발현과 Src kinase 활성의 조절

계명찬,최진국,안현수,김영수 한국발생생물학회 2003 한국발생생물학회 학술발표대회 Vol.2003 No.1

Protein tyrosine kinases는 표적단백질의 tyrosine 잔기를 인산화하는 효소로서 다양한 종류의 성장인자, peptide 호르몬, cytokine 수용체 하위의 세포 내 신호전달에 관여한다. Non-receptor tyrosine kinase의 일종인 c-Src는 세포막에서 발생한 ligand-receptor 상호작용 하위의 신호전달에서 중요한 역할을 하며 C-terminal Src kinase (Csk)는 Src kinase의 C

Cyclic nucleotide modulator에 의한 생쥐 정자의 첨체반응의 조절

계명찬 경기대학교 1996 論文集 Vol.38 No.2

Cyclic nucleotides에 의한 정자의 수정능력과 첨체반응의 조절기작을 조사하고자 본 연구를 수행하였다. Nonspecific phosphodiesterase inhibitor인 caffeine은 생쥐 정자의 수정능력획득을 촉진하지만 수정능력획득을 유도한 정자에서 첨체반응을 증가시키지 못하였다. Guanlyate cyclase의 활성을 억제하는 methylene blue는 수정능력획득을 억제하여 첨체반응을 감소시켰다. Calmodulin의 antagonist인 trifluoperazine(TFP)은 자발적인 첨체반응을 증가시켰으며 특히 methylene blue를 처리하여 전배양한 정자에 TFP를 처리한 경우 첨체반응은 크게 증가되었다. Guanlyate cyclase를 활성화시키는 sodium nitroprusside는 자발적인 첨체반응을 증가시킨 반면 전배양한 정자에서는 그 증가효과가 없었다. 이는 생쥐 정자에 존재하는 guanylate cyclase가 수정능력획득 및 첨체반응에 매우 중요한 조절요인으로 작용하고 있음을 최초로 보고한 결과이며 수정능력획득 과정에서와는 달리 첨체반응의 유도과정에서 guanylate cyclase의 활성이 억제됨을 암시한다. 이러한 결과는 정자내 cyclic nucleotide에 의한 신호의 흐름이 수정능력획득을 증가시키는 방향으로 진행되지만 수정능력을 획득한 정자가 첨체반응을 일으키는 과정에서는 한 방향으로 진행되지 않으며 적어도 두종류의 cyclic nucleotide에 의해 정교히 조절되고 있음을 의미한다. This study aimed to verify cell signaling by cyclic nucleotides during capacitation and acrosome reaction (AR) in mouse spermatozoa. Caffeine, nonspecific phosphodiesterase inhibitor increased capacitation and thus AR, but it didn't promoted AR in preincubated spermatozoa. Methylene blue, guanlyate cyclase inhibitor decreased AR. Trifluoperazine (TFP), calmodulin antagonist increased AR. When the methylene blue was primed to TFP, AR induction by TFP was greatly increased. Sodium nitroprusside, guanlyate cyclase activator increased AR, but it didn't increased AR in the preincubated spermatozoa. These results suggested that both guanylate cyclase and its product cGMP, as well as cAMP are important regulator of cell signaling during capacitation and AR in mouse spermatozoa. And cell signalings by cyclic nucleotides leading to AR are not an one-way flow, rather it might be differently regulated during capacitation and AR.

생쥐 초기배아에서 Insulin과 Tumor Necrosis Factor $\alpha$에 의한 발생의 조절

계명찬,한현주,최진국 한국발생생물학회 2001 발생과 생식 Vol.5 No.2

Present study was aimed to verify the role of insulin and TNF-$\alpha$ in development of preimplantation embryos. Mouse morula were cultured for 40 hr in the presence or absence of insulin(400 ng/ml) and TNF-$\alpha$ (50 ng/ml). The morphological development, cell number of blastomeres per blastocyst, and mitogen activated protein kinase(MAPK) activity were examined. The developmental rate and cell number per embryo were the highest in insulin treatment group and the lowest in TNF-$\alpha$ treatment group. There was no significant difference in developmental rate between control and insulin plus TNF-$\alpha$ group. Taken together, it suggested that TNF-$\alpha$ impaired embryonic development and that insulin rescued developmental impairment imposed by TNF-$\alpha$. In blastocysts, insulin treatment significantly increased MAPK activity. TNF-$\alpha$ decreased the MAPK activity in a concentration-dependent manner. In the TNF-$\alpha$(50 ng/ml) -primed embryos, activation of MAPK by insulin was attenuated. In conclusion, these results suggest that there was a cross talk between insulin and TNF-$\alpha$ by means of activation of MAPK in preimplantation embryos and that insulin might rescue damage of embryos exposed to TNF-$\alpha$. Insulin과 tumor necrosis factor alpha(TNF-$\alpha$)에 의한 초기 배아 발생의 조절기작을 알아보고자 생쥐의 상실배를 대상으로 이들이 첨가된 배양액에서 형태발생, 세포증식을 조사하고, 포배에서 mitogen activated protein kinase(MAPK, ERK1/2)의 활성 변화에 미치는 영향을 조사하였다. Insulin은 상실배의 체외발생 및 포배내 할구 수를 대조군에 비해 유의하게 증가시켰으며, TNF-$\alpha$는 발생율을 유의하게 감소시켰다. Insulin은 TNF- $\alpha$에 의한 배아 발생율 감소를 완화하였다. TNF-$\alpha$는 농도에 의존적으로 MAPK 활성을 감소시켰으며, insulin은 포배에서 MAPK의 활성을 유의하게 증가시킨 반면 TNF-$\alpha$는 처리농도에 의존적으로 MAPK 활성을 감소시켰다. 50 ng/ml 농도의 TNF-$\alpha$를 전처리한 포배에서는 insulin에 의한 MAPK 활성의 증가가 저해되었다. 이러한 결과로부터 생쥐의 착상전 초기 배아 발생조절에 insulin과 TNF-$\alpha$ 사이에 MAPK를 경유하는 cross talk이 존재함을 확인하였고 insulin은 TNF-$\alpha$ 에 의한 배아의 손상을 억제하는 것으로 사료된다.

내분비계장애물질의 위험과 극복: 대체물질 개발의 중요성

계명찬 한국발생생물학회 2015 한국발생생물학회 학술발표대회 Vol.2015 No.9

‘환경호르몬’(내분비계 교란물질)은 생체 외부에서 들어와 인간의 내분비기관에서 호르몬의 생리작용을 교란시키는 화합물을 뜻한다. 현재 환경호르몬은 오존층 파괴, 지구 온난화와 함께 세계 3대 환경문제 중의 하나로 대두되고 있다. 환경호르몬은 생체 내 호르몬의 합성, 방출, 수송 등 다양한 과정에 관여해 각종 형태의 교란을 일으킴으로써 야생동물 및 인간의 발생과 생식기능에 변화를 초래할 수 있으며, 성장(변태) 억제, 면역저해, 발암 가능성을 증가시킬 수 있다. 환경호르몬은 다수의 플라스틱 및 세제에서 검출되고 있어, 유해 환경호르몬을 대체할 수 있는 물질의 개발과 이를 이용한 제품생산이 필요하게 되었다. 현재 플라스틱 가소제 부분에서 비스페놀A, 프탈레이트를 대체할 수 있는 다양한 대체가소재가 개발중에 있고, 노닐페놀을 대체할 수 있는 계면활성제 개발 또한 활발하다. 그러나 일부 제품화되어 안전한 것으로 선전되고 있는 신물질들에 대한 내분비학적 안정성에 대해 여전히 논란의 여지가 남아있다. 한양대학교는 미래창조과학부가 2015년부터 3년간 지원하는 ‘환경호르몬으로부터 국민의 건강을 보호하기 위한 기술개발 연구’의 주관사업단으로 선정되어 환경호르몬 대체물질 개발 및 국민 생활에 필요한 기술 연구 활동에 들어간다. 연구내용은 신체에 직접적인 악영향을 미치는 노닐페놀, 프탈레이트, 비스페놀A를 대체할 저독성 환경호르몬 개발, 환경호르몬 감지센서기술을 개발한다. 특히 기술 개발을 넘어서, 대체물질을 이용한 취약계층 생활용품 제작 및 보급형 제품 실용화 단계까지 목표로 하고 있다. 또한, 대체물질의 내분비계교란 활성에 대한 정밀 평가, 환경호르몬 관리 법제도 연구 및 대국민홍보체계 수립을 위한 연구도 예정되어 있다. 본 사업은 통해 현재 사용되고 있는 계면활성제, 플라스틱 가소제 및 새롭게 개발되고 있는 주요 대체물질들의 세포독성, 유전독성, 후성유전학적독성, 에스로젠성, 안드로젠성, 항안드로젠성, 갑상선호르몬성에 대한 in vitro 및 in vivo 독성모니터링 및 최종후보 물질들에 대한 생태동태(ADME)을 통해 대체후보물질을 선발하게 된다. 이러한 연구개발 노력은 환경호르몬 노출로 인한 국민 불안감을 해소하고, 대체물질을 이용한 제품 개발로 새로운 시장개척 효과도 있을 것으로도 예상된다.

쥐 정소의 밀착결합 유전자 발현에 미치는 Flutamide의 영향

계명찬 한국발생생물학회 2003 한국발생생물학회 학술발표대회 Vol.2003 No.1

수입천의 어류 다양성

계명찬 경기대학교기초과학연구소 2001 기초과학논문집 Vol.14 No.-

Regulation of Preimplantation Development of Mouse Embryos by Insulin and Tumor Necrosis Factor alpha

계명찬,한현주,최진국 한국발생생물학회 2001 발생과 생식 Vol.5 No.2

Insulin과 tumor necrosis factor alpha(TNF-)에 의한 초기 배아 발생의 조절기작을 알아보고자 생쥐의 상실배를 대상으로 이들이 첨가된 배양액에서 형태발생, 세포증식을 조사하고, 포배에서 mitogen activated protein kinase(MAPK, ERK1/2)의 활성 변화에 미치는 영향을 조사하였다. Insulin은 상실배의 체외발생 및 포배내 할구 수를 대조군에 비해 유의하게 증가시켰으며, TNF-는 발생율을 유의 Present study was aimed to verify the role of insulin and TNF- in development of preimplantation embryos. Mouse morula were cultured for 40 hr in the presence or absence of insulin(400 ng/ml) and TNF- (50 ng/ml). The morphological development, cell number of blastomeres per blastocyst, and mitogen activated protein kinase(MAPK) activity were examined. The developmental rate and cell number per embryo were the highest in insulin treatment group and the lowest in TNF- treatment group. There was no significant difference in developmental rate between control and insulin plus TNF- group. Taken together, it suggested that TNF- impaired embryonic development and that insulin rescued developmental impairment imposed by TNF-. In blastocysts, insulin treatment significantly increased MAPK activity. TNF- decreased the MAPK activity in a concentration-dependent manner. In the TNF-(50 ng/ml) -primed embryos, activation of MAPK by insulin was attenuated. In conclusion, these results suggest that there was a cross talk between insulin and TNF- by means of activation of MAPK in preimplantation embryos and that insulin might rescue damage of embryos exposed to TNF-.

한국산 양서류배아를 이용한 환경독성평가 모델 개발

계명찬 한국환경독성학회 2011 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2011 No.10

Effect of Dimethyl Amiloride on the Acrosome Reaction in Mouse Epididymal Sperm in vitro

계명찬 한국발생생물학회 1999 발생과 생식 Vol.3 No.1

생쥐 정자의 수정능력획득과 첨체반응에 작용하는 /H antiporter의 역할을 조사하고자 하였다. /H antiporter를 특이적으로 억제하는 dimethyl amiloride는 정자의 자발적인 첨체반응을 농도 의존적으로 억제한 반면 난포액 및 calcium ionophore인 A23l87에 의해 유도된 첨체반응은 억제하지 못하였다. 이러한 결과는 정자내 /H antiporter에 의한 1가이온의 출입과 이에 따른 세포질내 pH 조절이 정자의 수정능 The possible role of Na/H antiporter in both the capacitation and the acrosome reaction (AR) was examined in mouse epididymal spermatozoa. Spontaneous acrosome reaction was inhibited by dimethyl amiloride (DMA), a specific inhibitor of Na/H antiporter, with dose dependent manner. Follicular fluid- or A23l 87-induced acrosome reaction was not inhibited by DMA. It suggests that change in pH by monovalent cation transport through the Na/H antiporter is possibly engaged in the capacitation and that agonist- as well as A23l87-induced AR in capacitated sperm might be independent from the Na/H antiporter. Conclusively, changes in pH through the Na/H antiporter might be important for sperm capacitation and it virtually occurs upstream of the influx which precedes the acrosome reaction in mouse epididymal spermatozoa.pididymal spermatozoa.