Effects of Polyacetylenes in Ginseng on Activity of Enzymes Related to Post-translational Modification of Ras Protein and Effects of Petroleum Ether Extract of Ginseng on Progression of Cell Cycle

인삼의 polyacetylene 계 성분이 Ras 단백질 변형 효소의 활성에 미치는 영향과 인삼의 석유에텔 추출물이 세포주기에 미치는 영향

We investigated the effects of polyacetylenes of ginseng on farnesyl protein transferase (FPTase) and carboxyl methyl transferase (CMTase) activities related to post-translational modification of Ras protein. We also investigated the effect of petroleum ether extract (PEE) of ginseng on progression of cell cycle. FPTase activity was respectively inhibited 16.2% by 10mM panaxynol and 21.3% by 10mM panaxydol, whereas CMTase activity was not inhibited by panaxynol or panaxydol. Treatment of PEE significantly reduced the numbers and size of human colon cancer cell (HT-29) and human liver cancer cell(HepG2) cultured, respectively. To investigate the mechanism of growth inhibition by PEE of ginseng, we analyzed the cell cycle progressions of PT-29 and HepG2 cells, respectively. We found that PEE significantly inhibited progression of cell cycle from G1 to S phase. These results suggest that anticancer effects of PEE were derived from the arrest of G1 phase in cell cycle progression.

인삼의 항암효과의 분자적 기전을 규명하기 위하여 인삼의 성분 중 강력한 항암효과를 가지는 것으로 보고된 polyacetylene 계 성분이 Ras 단백질의 post-translational modification에 관여하는 효소인 farnesyl protein trasnferase(FPTase)와 carboxyl methyl transferase(CMTase)의 활성에 미치는 영향을 확인하였고, 인삼의 지용성 성분(PEE)이 세포주기에 미치는 영향을 확인하였다. 소의 뇌로부터 FPTase와 CMTase를 부분정제하여 인삼의 polyacetylene계 성분이 두 효소의 활성에 미치는 영향을 확인한 결과, FPTase는 10mM panaxynol과 10mM panaxydol에 의해서 효소활성이 각각 16.2%와 21.3% 저해받았고, CMTase 효소활성은 polyacetylene계 성분인 panaxynol과 pnanxydol에 의해서 활성을 저해받지 않는 것으로 나타났다. 인체 결장 암세포인 HT-29와 인체 간암세포인 HepG2의 배양액에 인삼의 PEE 성분의 첨가배양시 세포크기가 상당히 위축되며 사멸되었음을 볼 수 있었고, 세포주기 분석 결과 인삼의 PEE 성분의 첨가배양시 G1 단계 세포가 증가하고, S단계세포가 감소하여 세포주기의 진행이 G1-S 단계에서 현저히 억제됨을 나타내었다. 이상의 결과로 보아 인삼의 지용성 성분에 의한 항암효과는 Ras의 post-translational modification 에 관여하는 효소의 활성저해에 기인하기보다는 세포주기의 진행 과정에서 세포주기 조절인자들의 발현변화 및 세포주기의 진행에 관여하는 단백질의 활성억제와 관련이 있을 것으로 사료된다.