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Signal Transduction - Pluripotent Stem Cell

 

"A Short Overview of the Role in Health and Disease – Signal Transduction"

 

세포 내,외의 커뮤니케이션 기작과 대사 조절에서 각각의 역할 즉, signal transduction은 현대 생명과학의 초석이 되는 부분입니다.

머크 바이오사이언스에서는 본사에서 출간한 “Signal Transduction Book”을 기반으로 총 4회에 걸친 기획 컨텐츠를 준비하였으니, 이를 통해 Signal Transduction에 대한 이론적 지식을 정리할 기회가 되시길 바랍니다.

♦ Cell Cycle: A Brief Overview
Death of a Cell: Apoptosis
♦ Pluripotent Stem Cell 

♦ Diabetes and Obesity

Pluripotent Stem Cells

 


Stem Cell이란 unspecified precursor cell로써 몇 번이나 반복하여 분열할 수 있는 자기 복제능력과 여러 조직으로 분화할 수 있는 다분화 능력을 가진 세포입니다. 이러한 능력은 연구자들에게 tissue repair, replacement, regeneration 등에 대한 새로운 전략을 세울 수 있도록 기회를 제공합니다.

이런 stem cell은 embryonic stem cell(ESC)과 adult stem cell(ASC) 두 가지로 나뉘며, ESC은 blastocyst의 inner cell mass에서, ASC는 adult tissue에서 유래합니다. 각각의 특징은 다음과 같습니다.

Merck-KR:/Signal_Transduction/1002_image1.jpg

 

Embryonic stem cell(ESC) adult stem cell 비교

 

Embryonic Stem Cells Adult Stem Cells
  • 모든 것으로 분화 가능
  • 무한 증식 능력
  • 암으로 발전 가능
  • 윤리적 논란의 소지가 많음
  • 비자가조직
  • 여러 개로 분화 가능
  • 제한된 증식 능력
  • 암으로 발전 가능 없음
  • 논란의 소지가 적음
  • 자가 조직

 Cancer stem cell이란 cancer cell의 한 부분으로 자기 재생능력을 갖고 다양한 cell로 분화할 수 있으며 종양형성에 지속적으로 관여합니다.

정상 줄기세포와 암 줄기세포의 비교

 

  정상 줄기세포 암 줄기세포
자기 재생 능력 생명을 유지하기 위한 장기를 유지에 관여 종양의 성장에 관여
표현형으로 구분되는 다양한 mature cell type  기관 또는 양성 종양으로 구성되는heterogeneous로 생성되나, 무한 증식의 능력 부족 재발, 전이와 같이 양성 종양과는 구별되는 형태.
유사한 pathway에 의한 조절 정상줄기세포나 암줄기세포 모두 유사한 세포내 신호전달 경로에 의해 재생이 조절 

 

Reference:
  • Maherali N and Hochedlinger K. (2009) Tgfb Signal Inhibition Cooperates in the Induction of iPSCs and Replaces Sox2 and cMyc. Current Biology 19, 1-6.
  • Ichida J, et al. (2009) A Small-Molecule Inhibitor of Tgf-β Signaling Replaces Sox2 in Reprogramming by Inducing Nanog. Cell Stem Cell 5, 1-13.
  • Li W and Ding S. (2009) Small molecules that modulate embryonic stem cell fate and somatic cell reprogramming. Trends in Pharm Sci. Published Online [DOI:10.1016/j.tips.2009.10.002]
  • Zhou H, et al. (2009) Generation of Induced Pluripotent Stem Cells Using Recombinant Proteins. Cell Stem Cell. 4(4), 381-384.
  • Feng B, et. al. (2009) Molecules that Promote or Enhance Reprogramming of Somatic Cells to Induced Pluripotent Stem Cells. Cell Stem Cell. 4(4), 301-312.
  • Nishikawa S, et. al. (2008) The promise of human induced pluripotent stem cells for research and therapy. Nat Rev Mol Cell Biol. 9(9), 725-9.
  • Huangfu D, et. al. (2008) Induction of pluripotent stem cells from primary human fibroblasts with only Oct4 and Sox2. Nature Biotechnology. 26(11), 1269-75.
  • Ying QL, et. al. (2008) The ground state of embryonic stem cell self-renewal. Nature. 453(7194), 519-23.
  • Masato Nakagawa, et al. (2007) Generation of induced pluripotent stem cells without Myc from mouse and human fibroblasts. Nature Biotechnology. Published online. [DOI: 10.1038/nbt1374]
  • Watanabe K, et al. (2007) A ROCK inhibitor permits survival of dissociated human embryonic stem cells. Nature Biotechnology. 25(6)
  • Thompson CC, et al. (2006) Hairless and Wnt Signaling: Allies in Epithelial Stem Cell Differentiation. Cell Cycle. 5(17)
  • Even-Ram S, et al. (2006) Matrix control of stem cell fate. Cell. 126. 645-7.

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Technical Tip - Kinase Kit

Q1: Kit를 사용할 때, 일정한 결과를 얻을 수 있는 가장 좋은 방법은 무엇인가요?
A1: 첫째, standard를 포함하여 같은 lot의 제품을 사용하며 둘째, 실험할 때마다 standard curve를 작성하고 셋째, 다른 source의 standard와 혼합된 standarad를 사용하지 않습니다.

Q2: 어떤 type의 시료를 사용할 수 있나요?
A2: 각 kit에 적용된 시료를 사용하며, enzyme의 경우 시료에 따라 activity가 다르게 측정될 수 있으므로 species에 따라 reactivity limitation을 주의하여 실험해야 합니다.

Q3: Assay 실험에서 protein kinase inhibitor를 선택할 때 어떤 것을 고려해야 하나요?
A3: Protein kinase 종류, cell permeability, 활성방식, specificity, Ki/IC50 값 등을 고려하여 선택할 수 있습니다.

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Recommendation by Author

    NA81 - Anti-5-Methylcytosine mouse mAb

 

DNA methylation 연구에서 No. 1인 제품으로 다양한 시료와 응용분야에서 DNA 또는 RNA의 정량적, 정성적 연구에 적합합니다.

Specific: Detects methylated DNA from a broad range of species.

Application: Flow Cytometry, Frozen Sections, Immunoblotting (Western Blotting), Radioimmunoassay, Immunofluorescence, Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, Southwestern Blot, Paraffin Sections

Merck-KR:/Signal Transduction/ViewGdsImage-Start1.jpg

mouse embryo의
염색체 methylation pattern

 

Complete Stem Cell Product List

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번호
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616459 TGF-β RI Kinase Inhibitor VIII
566415 PhosphoDetect™ Anti-Smad2 (pSer465/467) Rabbit pAb
DR1016 Anti-H2AX Rabbit pAb
CBA004 PhosphoDetect™ Akt (pThr³08) ELISA Kit
IF03L Anti-Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) Mouse mAb (G-A-5)
PC21 Anti-PDGF (Ab-1) (101-116) Rabbit pAb
521220 PDGF, AB Heterodimer, Human, Recombinant, E. coli
CBA006 PhosphoDetect™ ERK1/2 (pThr¹85/pTyr¹87) ELISA Kit
474705 Mevastatin, Sodium Salt
PK1111 Anti-GSK-3β Rabbit pAb

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