신경독성 MPP+으로 유도한 SH-SY5Y 세포에서 TFEB 의존성 리소좀 생성 증가에 의한 산조인 유래 유효성분물질의 신경 보호 효과

학위논문 (석사) -- 서울대학교 대학원 : 약학대학 약학과, 2020. 8. 마응천.The incidence of neurodegenerative diseases has been increased with the continuing growth of the old population. Although the causes of neurodegenerative diseases have not been clearly elucidated, recent research studies have suggested that lysosomal dysfunction and impairment of autophagy-lysosomal pathways (ALP) might play an important role in the neuronal cell death that occurs in Parkinsons disease. N-methyl-4-phenylpyridinium iodide (MPP+) induces several cellular alterations, such as inhibition of mitochondrial complex-Ⅰ, production of reactive oxygen species (ROS), impairment of the lysosomal autophagic degradation, and dopaminergic cell death. Also, this lysosomal damage triggers a selective cellular response which is endo-lysosomal damage response (ELDR). It was reported that inhibition of master growth regulator mTOR complex 1 (mTORC1) activates transcription factor EB (TFEB) by promoting its nuclear translocation. TFEB, a master regulator of lysosomal biogenesis, links mTORC1 signaling to transcriptional control of lysosome homeostasis. We investigated the neuroprotective effects of isolates from Zizyphus jujuba. Five isolates (Jujuboside A, Jujuboside B, 6-Feruloylspinosin, Epiceanothic acid, Betulinic acid) showed a neuroprotective effect against MPP+-induced SH-SY5Y cell death. Especially, Epiceanothic acid and Betulinic acid enhanced expression of TFEB, proteins involved in ALP, clearance of autophagosome and selective macroautophagy, termed lysophagy, and protected the leakage of cathepsin D from lysosomes into cytosol against MPP+-induced SH-SY5Y cells. These results demonstrate that Epiceanothic acid and Betulinic acid protect neuronal cells by reducing the MPP+-induced lysosomal membrane permeabilization (LMP), suggesting that they might be possible candidates for the treatment of neurodegenerative diseases.고령화 인구의 지속적인 성장으로 인해 퇴행성 신경질환의 발생률이 증가하고 있다. 그럼에도 해결방안이 명확하게 밝혀지고 있지 않다. 최근 연구에 의하면 리소좀의 기능장애와 자가포식-리소좀 기전의 손상이 신경세포의 사멸을 일으켜 퇴행성 신경질환의 일환인 파킨슨병을 일으킨다는 보고가 있다. N-methyl-4-phenylpyridinium iodide (MPP+)는 미토콘드리아 호흡 복합체-Ⅰ을 저해하고, 활성산소를 생산하고, 리소좀-자가포식 반응을 손상시켜 도파민 세포의 사멸을 유도한다고 알려져 있다. 특히 리소좀의 막에 손상을 일으켜 리소좀 손상 반응을 유도하는 기폭제의 역할을 한다고 한다. 리소좀이 손상을 받으면 안에 있는 Cathepsin D와 같은 분해효소들이 세포질로 나와 다른 세포내소기관에 손상을 준다. 이때 손상 받은 세포내소기관들은 자가 포식이라는 정교한 분해과정을 통해 자가포식소체로 이동하여 리소좀으로 전달 되어 분해 시켜야 한다. 하지만 MPP+는 분해과정을 담당하는 리소좀을 손상시켜 자가포식소체의 축적을 일으켜 세포 사멸을 촉진시킨다. TFEB는 리소좀 재생성을 조절하는 인자로 mTOR에 의해 조절되어 LAMP1을 생성한다. Galectin-3는 손상 받은 리소좀을 찾고, 유비퀴틴화 시키는 TRIM16을 모집하여 복합체를 이뤄 자가포식체를 형성하는 단백질과 lysophagy 반응을 유발한다. 본 연구에서는 MPP+로 유도한 SH-SY5Y 세포에서의 신경보호효과를 가진 산조인 화합물 5가지 (Jujuboside A, Jujuboside B, 6-Feruloylspinosin, Epiceanothic acid, Betulinic acid)를 이용하여, 리소좀-자가포식과 관련된 기전에 대하여 조사하였다. 그중 Epiceanothic acid와 Betulinic acid는 mTOR의 억제에 의한 TFEB의 발현을 증가 시켜 리소좀을 재생성 하였고, 리소좀-자가포식 반응을 촉진시키는 단백질들에 효과가 있었고, 리소좀에서 방출된 세포질에서의 Cathepsin D의 발현이 줄어드는 효과를 보였다. 결과를 토대로 Epiceanothic acid 와 Betulinic acid는 MPP+로 유도한 신경세포에서 리소좀 재생성 및 자가포식소체 제거에 의한 신경보호효과가 있고, 파킨슨병의 치료에 대한 유망한 후보 후보물질이 될 수 있음을 시사한다.1. Introduction 2 2. Materials and methods 7 2.1. Chemicals and reagents 7 2.2. Cell culture 7 2.3. Measurement of cell viability 8 2.4. Measurement of protein expression 8 2.5. Measurement of fluorescence microscope 8 2.6. Statistical analysis 9 3. Results 10 3.1 Lysosomal depletion precedes AP accumulation and cell death in low MPP+-induced SH-SY5Y cells. 10 3.2 Protective effect of five isolates against MPP+-induced SH-SY5Y cell death 15 3.3 Inhibitory effect of Epiceanothic acid and Betulinic acid on mTOR activity in MPP+-induced SH-SY5Y cells. 17 3.4 Protective effect of Epiceanothic acid and Betulinic acid on lysosome condition in MPP+-induced SH-SY5Y cells. 19 3.5 Clearance effect of Epiceanothic acid and Betulinic acid on AP accumulation in MPP+-induced SH-SY5Y cells. 30 4. Discussion 35 5. References 38 Abstract in Korean 46Maste

METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING SYSTEM RESOURCE INMULTI-CAST ENVIRONMENT

본 발명은 멀티캐스트 서비스를 위한 시스템 자원 할당 기술에 관한 것으로, 하나 이상의 차별화된 서비스 등급이 존재하는 환경에서 멀티캐스트 기술을 사용할 때, 등급 별로 시스템 자원을 할당함으로써 시스템의 이익을 최대로 하기 위한 것이다. 연결 수락을 제어하는 위치에서의 시스템은 등급에 따라 자원을 적절히 할당하는 과정이 필요하다. 특히, 이익의 관점에서 각 등급별로 서비스 요청에 대한 수락 및 거절에 따른 정량적인 지표를 기반으로 비용함수를 정의하여 멀티캐스트 특성을 고려하여 시스템을 M/G/m/m으로 모델링하여 정의된 비용함수를 최대로 만족시키는 조건을 찾아 자원을 할당할 수 있다

BcN 멀티캐스트 서비스를 위한 비용 함수를 이용한 자원 할당 방안 연구

학위논문(석사) - 한국정보통신대학교 : 공학부, 2006, [ vi, 56 p. ]We present a resource allocation algorithm using cost function for supporting multicast service in BcN environment. Broadband Convergence Network (BcN) is an integrated realization of Next Generation Network (NGN) where one can make use of quality guaranteed multimedia service such as broadcasting, telecommunication and internet at any time, any place. Multicasting is also expected to be deployed in order to support multimedia applications. It is necessary to control service requests with definite criteria to ensure end-to-end guarantee of Quality of Service (QoS) in the constraints limited system resource. To address this issue, we propose a multicast service model and divide one class of that multicast service into three sub-class and set up an allocation set among classes. For including the aspect of system operation in the performance indexes, we define a system cost function as ``GAIN`` with the terms ``reward`` and ``penalty`` respectively according to whether a service request is admitted or rejected per each class. Thus we allocate the system resource into three subsystems which maximizes the system GAIN and performs admission control. We design the system as M/G/m/m queueing model with finite capacity comprising three subsystems and formulate system revenue defined as GAIN with reward and penalty of each class. For the performance analysis, we show the system GAIN under various traffic conditions and reward / penalty environments and then decide the optimal allocation set. In addition, queueing analysis for two kinds of service will be presented.한국정보통신대학교 : 공학부

A Study on Threshold-based Admission Control Algorithm for Multicast Service

본 논문에서는 방송, 통신, 인터넷이 하나가 되는 BcN 환경에서 멀티캐스트 서비스를 위한 연결 수락 제어(Call Admission Control) 방안에 대하여 알아본다. 제한된 시스템의 처리 용량으로 인해 서비스 요청에 대하여 적절하게 연결 수락을 제어함으로써 QoS를 효과적으로 지원하는 것이 필요하다. 그 방법으로 하나의 멀티캐스트 서비스에 대하여 세 가지 등급으로 나누어, 각 등급마다 처리할 수 있는 역치(Threshold)를 정하여 제한된 역치 범위 안에서 서비스 요청을 수락할 수 있다. 특히, 시스템 입장에서 등급별 서비스 요청에 대하여 수락 및 거절함에 따른 이익(Reward)과 손실 (Penalty)을 근거로 정의되는 시스템 cost 모델인 GAIN을 정의하여 최대한의 이득을 가져올 수 있는 역치의 범위를 정하고, 이를 근거로 서비스 요청을 제어한다. 성능 분석을 위하여 시스템을 M/M/m/m으로 모델링하여 다양한 환경에서 GAIN을 알아보고, 제안된 알고리즘의 효과를 보인다