[해부생리 (ANATOMY and PHYSIOLOGY LAB)] 하중부하의 변화가 근 골격에 미치는 영향 및 Western blot

소개글

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목차

ANATOMY and PHYSIOLOGY LAB
Report (4)



1. Title
　하중부하의 변화가 근 골격에 미치는 영향 및 Western blot

2. Introduction
　1) 근 수축기전
　2) 부하에 따른 신호 전달 변화
　3) 우주공간에서 신체의 변화
　4) 단백질 정량분석
　5) 단백질 결합의 종류
　6) SDS 전기영동
　7) Western blot
　8) GAPDH
3. Material & Methods
　○ Meterials
　○ Method

4. Result

● Reference

본문내용

다고 생각할 수 있다.또한 MAFbx값
틴의 발현 감소를 초래한다. Western Blotting을 한 Akt-1의 Band 이미지를 보면 Control군의 Band가 Hu군보다 조금 두껍다는 것을 확인할 수 있고 수치상으로도 control군이 HU군보다 높은 값이 나왔다. 이는 Control군이 HU군보다 단백질이 정량적으로 많다는 것이라고 생각할 수 있고 이를 통해 HU군의 Soleus의 근육세포가 감소하고 기능이 감퇴했다고 생각할 수 있다.또한 MAFbx값과 GAPDH의 값 모두 Control군이 HU군보다 높게 나왔다. MAFbx는 근육단백질을 파괴하는 효소인데 Control군이 HU군보다 많은 것은 데이터의 신뢰도를 벗어났다고 고찰할 수 있다. 또한 GAPDH는 glucose 분해 과정에 필요한 효소단백질인데 이 데이터는 각 단백질을 normalization해주기 위한 값으로 각 그룹간의 상대적인 차이값을 알 수 있었다. pAkt-1의 protein band intensity를 보았을 때 Control군의 Band가 HU군보다 조금 연하다는 것을 확인할 수 있다. Akt-1의 Band 이미지와 비교했을 때 상대적으로 연하다는 것을 볼 수 있는데 이는 단백질이 상대적으로 부족하다고 보여진다. 이는 p-Akt1로 이어지는 신호전달 과정이 세포사멸과 관련이 있기 때문에 인산화된 Akt-1이 많다는 것은 골격근의 근육기능의 저하를 발현한다고 생각할 수 있다. HSP72의 Band protein band intensity를 전체적으로 보았을 때 Control군의 띠가 HU군의 띠보다 굵고 진한 것을 볼 수 있는데 이는 단백질의 양이 많다고 해석할 수 있다. HSP72는 열이나 허혈 자극에 노출되었을 때 증가하여 Apoptosis를 억제하고 세포의 생존률을 증가시키는 것으로 알려져 있다. control군에서 HSP72가 HU군보다 많은 것을 볼 수 있는데 이를 통해 Soleus의 단백질이 많고 감소된 HSP72가 뼈대근육의 재생을 느리게 하고 기능적 변화에 영향을 준다고 생각했다. MuRF1의 Band protein band intensity는 이미지가 육안으로 보이지 않고 희미하게 물결이 나와있는 것으로 보았을 때 오차가 크다고 생각할 수 있다.
이러한 실험을 통해서 두 가지 고찰을 해보고자 한다. 첫째로 Western blot이라는 기법이 다른 실험기법에 비해 감도가 뛰어나다는 장점이 있지만 실험이 너무 오래 걸린다는 단점을 알고 있었다. 그럼에도 불구하고 왜 Western blot을 이용할 까하는 의문을 가지게 되었다. 하지만 실험과 데이터에 대한 분석을 통해 그러한 중요성의 요인을 알 수 있었다. 그러한 요인에는 단순히 시료중의 목적 단백질의 확인이나 양적 비교뿐만 아니라 항인산화 항체나 특정 아미노산 배열에 특이적인 항체를 이용하여 단백질의 상태에 관한 정보를 얻을 수 있다는 장점이 있기 때문이다. 또한 항체를 2번씩이나 사용하는 이유에 대해서도 의문이 있었는데 이는 일련의 Western blot의 probe로 사용되는 서로 다른 항체들을 각각 개별적으로 표지하는 과정이 필요하기 때문이다. 어떠한 1차 항체를 탐지할 수 있는 표지된 2차 항체 또는 단백질 A를 구입하는 것이 비표지 1차 항체를 사용하는 것보다 간단하며 값싸기 때문이라고 한다. 이러한 장점이 있기에 번거롭더라도 Wester blot을 사용하는 것을 알 게 되었고 앞으로 다양한 분야에 응용될 것으로 생각을 했다. 둘째로는 실험을 할 때 똑같은 무게의 쥐를 선택해서 어떠한 스트레스도 받지 않는 상태에서 실험을 했다면 조금 더 좋은 데이터를 얻지 않았을 까 하는 생각을 할 수 있었고 무중력 상태에서 근골격계의 변화는 근육이 위축되고 세포사멸이 일어난다는 것을 알 수 있었다. 또한 Akt 인산화와 HSP72가 높게 관찰된 Soleus가 다른 근력보다 주 중력에 관한 저항력이 있는 것으로 생각할 수 있었다.
이처럼 일반적으로 인체의 근육을 사용하지 않으면 근육은 작아지고 뼈는 굳게 되는데 이는 근육을 사용하지 않을 경우 근육이 위축되어 얇은 섬유가 가늘어 지기 때문이다. 이러한 현상은 우주에서도 비슷하게 나타나는데 무중력 때문에 체중부하를 받쳐주던 근육들이 위축되면서 회전력과 압축력이 약화되었기 때문이다. 또한 무중력상태에서 골밀도는 한 달에 평균적으로 1~2%씩 감소하는데 이는 폐경기 여성들이 1년 동안 잃어버리는 골밀도의 양과 맞먹는 정도이고 뼈의 재생능력도 현저히 떨어지는데 이 부분에서는 놀랍게도 아직까지 왜 그렇게 되는지에 관한 기본적인 신체의 메카니즘조차 찾아내지 못하고 있다고 한다. 뼈의 재생이란 오래된 뼈가 혈액 속에 흡수되고 새로운 뼈가 생기는 과정인데 우주에서는 그 과정이 이루어지지 않는다고 한다. 일군의 과학자들은 하반신 마비환자의 경우에도 골 손실이 40%쯤에서 멈춘다는 사실에 주목하면서 더 이상의 뼈 밀도 손실은 없을 것이라고 주장하지만 아직 누구도 장담할 수 없는 일이며 그래서 우주비행 전에 골다공증 예방 주사를 맞아야 한다는 주장과 원심력을 이용한 인공 중력을 일정 부분 만들어주자는 주장이 나오고 있기에 여전히 숙제를 남기고 있고 앞으로 꾸준한 연구를 해야할 것으로 생각된다.
● Reference
■ Sylvia S. Mader 저/ 2008 / 해부생리학 / 동화기술 / p25 ~ 52
■ 강호일 / 2007 / 단백질실험 핸드북 / 월드사이언스 / p56 ~ 65, 152 ~ 156
■ 김창균 외 1인/ 2002 / 운동생리학강의 / 대경북스 /p24 ~ 25, 79 ~ 87, 172~175
■ 백일영 / 2002 / 운동생리학과 운동처방/ 대한미디어 / p29 ~ 87
■ 박윤경 외 5인 / The Korean Journal of Sports Medicine 2011/ 사이클 에르고미터에서 운동자세가 근활성도와 산소소모량에 미치는 영향 / Clinical Article
■ 박래준 외 8명 / 2000 / 운동생리학<개정판> / 정담 / 113~114, 121~123p.
■ 임완기 외 9명 / 2007 / 운동생리학 / 광림북하우스 / 102, 303~313p.

키워드

해부생리,   ANATOMY and PHYSIOLOGY LAB,   하중부하,   하중부하의 변화,   중력,   골격에 미치는 영향,   Western blot,   근 수축기전,   부하