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관절 연골세포에서 integrin 신호전달계에 의한 TGF-β1 신호전달계의 영향분석

Other Titles
 (The) effect of TGF-β signaling pathway by integrin signaling pathway in articular chondrocytes 
Authors
 박민성 
Issue Date
2007
Description
의과학과/석사
Abstract
[한글]관절 연골세포의 증식 및 생존을 위해서 인테그린과 제 2형 교원질과 같은 세포외 기질간의 상호작용이 필수적으로 요구된다. 그러나 아직까지 제 2형 교원질과 특이적인 인테그린 신호전달경로의 상호작용의 기능에 대해 알려진 바가 거의 없다. TGF-β1은 연골세포의 특성을 유지하고 증식 및 세포외기질 합성을 촉진한다고 알려져 있다. 최근에는 연골세포에서 TGF-β1 신호전달경로는 다른 성장인자의 신호전달경로와 신호교차반응을 일으키는 것으로 밝혀지고 있다. 따라서 관절 연골세포에 제 2형 교원질 및 TGF-β1의 자극을 각각 또는 동시에 가한 후, 이로 인한 세포내 신호전달 단백의 활성화 변화를 분석함으로써, 인테그린 신호전달경로와 TGF-β1 신호전달경로의 신호교차반응의 기전을 밝히고자 하였다.외부자극에 의한 인테그린과 TGF-β1의 하위 신호전달경로를 분석하기 위해 제 2형 교원질을 세포 배양 용기에 코팅하였고, TGF-β1은 세포 배양액에 첨가하는 방법으로 가했으며, 각 자극 또는 두 가지 자극을 함께 처리한 조건에서 연골세포를 배양하였다. 세포내 총 단백질을 추출하여 western blot기법을 이용하여 신호전달 단백의 활성 변화를 분석한 결과, 제 2형 교원질 자극을 가한 군에서의 세포부착이 제 2형 교원질 자극을 가하지 않은 군에 비해 빨리 이루어졌으며, 제 2형 교원질 자극을 가한 군에서 SMAD 2와 SMAD 3의 발현이 관찰되었다. 특히 두 자극을 동시에 가한 군에서는 SMAD 2와 SMAD 3의 활성에 대한 시너지효과를 관찰하였다. TGF-β1 처리군에서 FAK의 타이로신 925번째 부위의 인산화가 확인 되었고, 동시 자극군에서 시너지효과를 확인하였다. FAK의 하위 신호전달경로인 extracellular signal-regulated protein kinase 1/2 (ERK 1/2)와 p38의 활성에는 유의한 변화가 없었다. 따라서 관절 연골세포에서 두 경로사이의 신호교차반응이 존재하며 이에, SMAD 2 와 SMAD 3 및 FAK (Y925) 가 관여할 것으로 사료된다.
[영문]It is established that articular chondrocytes require integrin mediated interactions with extracellular matrix (ECM), such as type II collagen, a major matrix component of articular cartilage, to proliferate and survive. However, the functional interaction between type II collagen and specific integrin signaling pathway has not been identified. Transforming growth factor-beta 1 (TGF)-β1 seems to play a crucial role in maintaining chondrogenic properties, proliferation and stimulates ECM synthesis in chondrocytes. Recently, signal cross-talking between TGF-β1 and other growth factors in chondrocytes was reported. Therefore, in this study, the signal cross-talk between integrin signaling cascade and TGF-β1 signaling cascade in articular chondrocytes was identified, through the analysis the altered activation of intracellular signal transmitting proteins after the treatment of type II collagen and TGF-β1 each or both stimuli into cells.To analyze integrin or TGF-β1 mediated signaling pathways from extracellular stimuli, type II collagen was coated on the cell culture plate and TGF-β1 was injected into cell culture media. Chondrocy-tes were cultured in the conditioned media with each or both stimuli. As a result of altered activation of signaling proteins with western blotting technique of whole cell lysates, more rapid attachment of cells was observed in the type II collagen coated group than non-treated group. The phosphorylated smad 2 and 3 were expressed in the type II collagen coated group and synergistically up-regulated expression in the co-treated group. The phosphorylated FAK (Y925) was activated by TGF-β1 treatment and synergistically up-regulated by both stimuli. But any meaningfully changed phosphorylation of extracellular signal-regul-ated protein kinase (ERK) 1/2 and p38, as known downstream molecules of FAK cascade, was not observed. This result means that SMAD 2, SMAD 3 and Y925 phosphorylation site of FAK are involved in this signal cross-talking in articular chondrocytes.
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1. College of Medicine (의과대학) > Others (기타) > 2. Thesis
URI
https://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/123458
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