Physiological change in rat hind limb muscle By Western blotting

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Physiological change in rat hind limb muscle By Western blotting에 대한 보고서 자료입니다.

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본문내용

수는 없기에 미소중력 상태에서의 근육의 변화를 관찰할 수 있고, 그 결과를 바탕으로 무중력 상태에서의 변화도 예측할 수 있을 것이다.
이번 실험에는 미소중력 상태에서의 단백질 양의 차이를 확인하기 위해서 western blot을 수행하였다. western blot을 일반적으로 특정 단백질의 발현 양의 차이를 확인하거나 존재 유무에 사용을 할 수 있는 실험 기법으로, 이번 실험에서는 근육에서 확인 가능한 단백질의 양 차이를 확인하였다.
일반적으로 중력이 가해지는 힘이 적다면 그만큼 사용하는 근육 단백질의 양도 줄어들 것이라는 예상아래 실험을 시행하였다. 먼저 rat의 뒷다리를 미소중력의 상태로 두기 위해서 꼬리에 철사를 넣어 특별히 미소중력의 상태를 만들기 위해 고안된 장치에 매달아 두었다. 이렇게 약 2주간 장치에 매달아 두고 뒷다리를 미소중력의 상태로 두었다. Sampling을 하기 위해 rat의 뒷다리에서 가자미 근을 얻어내어 단백질을 추출하였다. 얻어낸 단백질을 western blot 하여 결과를 확인하였다.
일단 GAPDH는 각 protein들의 normalization을 확인하기 위한 것으로 우리 조의 실험 결과 GAPDH의 양이 비슷한 것으로 보아 sample의 양이 적절함을 확인할 수 있었다. 이번 실험의 목적인 근육 내 단백질에 어떠한 영향이 있는지를 확인하기 위해서 HSP70과 MuRF1의 양을 비교하였다. MuRF1은 일종의 유비퀴틴 결합효소(ubiquitin ligase)로 작용해하여 트로포닌-1(cardiac troponin-1)을 분해한다는 연구 결과가 있다. MuRF1로부터 영향을 받는 트로포닌-1은 근육의 활성이 유지되는데 핵심적인 단백질로 알려져 있다. 이 단백질이 존재해야만 근육의 수축 과정이 일어날 수 있다. MuRF1은 이 단백질의 분해를 야기하는 신호 물질(signaling molecule)에 관여한다. 따라서 결과적으로 MuRF1의 양이 많으면 단백질의 분해가 많이 되었다는 것이다. 실험 결과를 보면 양의 차이가 크지는 않지만 control에 비하여 양이 많다(여기서 control L의 결과에는 오차가 있는 것으로 생각됨). 따라서 사용하지 않은 뒷다리의 단백질을 분해하기 위해 MuRF1의 양이 늘어났다고 생각되고 단백질의 양을 줄어들었다고 생각을 할 수 있다. 이것은 HSP70의 양의 차이가 뒷받침 하는데, HSP70은 샤페로닌(chaperonin)의 기능을 하는 것으로 보통, 열 충격 등의 스트레스에 응답하여 그 발현이 다량으로 유도되는 70kDa의 단백질을 말한다. N말단 측에 ATPase 활성을 갖는 영역과 C말단 측에 기질결합영역이 있어, 단백질 대사과정의 여러 단계에 작용하는 것을 시사하고 있다. 또 세포가 여러 가지 스트레스를 받을 때 생성된다. 변성한 단백질이 결합하여 비가역적 응집을 저해함으로써 세포사로부터 벗어나게 하는 작용을 하는 것으로 생각된다. 실험 결과 HSP70의 양이 HS에서 줄어든 것으로 보아 중력에 대한 스트레스가 없어서 양이 줄어든 것으로 생각이 된다. 일반적으로 중력에 대항한다는 것은 생체 내에서 일종의 스트레스로 작용한다고 할 수 있기 때문이다. 결과적으로 미소중력 상태가 되면 단백질의 양이 줄어들면서 제 기능을 할 수 없게 되며 결국 이상태가 지속되면 퇴화가 될 것이라고 생각한다.
이번 실험을 통하여 중력에 대항하여 우리 몸이 어떻게 적응 되어 왔고 이 중력이 생체 내에서는 스트레스로 작용을 하겠지만 오히려 이 스트레스 때문에 우리가 정상적인 생활을 하고 있는 것이라는 생각이 든다. 몸이 불편한 환자들은 매일 침대에서 누워서 생활을 하는데 누워 있으면 서 있는 것에 비해 중력에 대한 작용이 작다. 그래서 점점 더 몸이 불편해 지는 결과를 낳게 된다. 이로써 몸이 불편한 사람들도 꾸준한 물리치료와 재활 운동을 통해 근육 혹은 단백질의 양이 줄어들지 않게 하는 것이 필요하다고 생각한다.
7. References
-http://nanumlog.tistory.com/129
-http://biochem.yonsei.ac.kr/sub/catalog.php?boardid=board_assistant_test&operation=view&no=49&start=0&search_str=&Sname=&Ssubject=&Scontents=&CatNo=49&head=
-http://www.gtp.or.kr/antp/new_tech/view.jsp?cPage=1&gubun=001&menu=7&no=74805

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