• 생명과학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.385-389
• /
• 2015

선행연구에서 카스파제-3 효소가 DEVD 기질을 완전히 절단하는 반면 IETD 기질은 DEVD의 약 50%정도만을 부분적으로 분해한다는 사실을 보고하였다. 본 연구에서는 정제된 폴리-단백질이 카스파제-3 단백질 분해효소의 기질에 따른 차별적인 분해활성에 의해 프로세싱 되는 양상을 분석하였다. 모델 단백질로서 GST, MBP, RFP 세 종류의 단백질을 DEVD 및 IETD 펩타이드로 연결시킨 폴리-단백질을 제작하였으며, 폴리-단백질은C-말단에 6개의 히스티딘 태그가 결합되도록 클로닝 되었다. IMAC 크로마토그래피를 이용하여 분리 및 정제된 재조합 단백질은 SDS-PAGE 분석을 통해 분자량이 약 93 kDa으로 나타났으며, 카스파제-3 효소의 처리에 의해 각각 MBP:RFP, MBP 그리고 GST 3종류의 단백질 절편으로 절단 및 분리되었다. 이 연구를 통해 단백질 분해효소와 기질 간의 반응성의 차이를 이용하여 폴리-단백질을 정량적으로 프로세싱 할 수 있다는 예를 보여주었다.

• 생명과학회지
• /
• 제31권10호
• /
• pp.954-959
• /
• 2021

세포 사멸은 항상성을 유지하기 위해 세포군을 조절하는 중요한 메커니즘이며 시스테인 단백질분해효소 중 하나인 카스파제는 세포 사멸 경로의 중요한 중재자이다. Caspase-8은 세포외 자극에 의해 시작되는 외인성 세포자멸 경로의 개시자 카스파제이다. Caspase-8에는 보존된 도메인인 N-말단의 두개의 죽음 이펙터 도메인(DED)과 C-말단의 2개의 촉매 도메인을 가지며, 이는 이러한 외인성 세포자멸 경로에 중요하게 작용한다. 외인성 세포멸사 경로에서, TNF 슈퍼패밀리인 죽음 수용체는 세포 외부로부터의 죽음 수용체 특이적 리간드의 결합에 의해 활성화된다. 활성화된 죽음 수용체가 어댑터 단백질인 Fas-associated death domain 단백질(FADD)을 모집한 후, 죽음 수용체와 FADD의 죽음 도메인(DD)이 서로 결합하고 죽음 수용체와 결합한 FADD가 caspase-8의 전구체 형태인 procaspase-8을 모집한다. FADD와 procaspase-8의 죽음 이펙터 도메인은 서로 결합하고 FADD에 결합된 procaspase-8은 prodomain의 절단에 의해 활성화된다. 이 죽음 수용체-FADD-caspase-8 복합체는 세포사멸 유도 신호복합체(DISC)라고 한다. 세포 FLICE 억제 단백질(c-FLIPs)은 세포사멸을 억제하는 역할과 촉진하는 역할을 모두 수행하여 caspase-8의 활성화를 조절하고 caspase-8 활성화는 caspase-3와 같은 작동자 카스파제를 활성화를 시킨다. 마지막으로 활성화된 작동자 카스파제는 DNA 분해, 핵 응축, 세포막 수포 및 카스파제 기질의 단백질 분해에 작용하여 세포사멸을 완료한다.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제56권1호
• /
• pp.73-84
• /
• 2024

펄스 전자기장(pulsed electromagnetic field, PEMF)은 여러 항암제의 항암 효과를 향상시키는 것으로 알려져 있고 독소루비신(doxorubicin, DOX)은 유방암을 포함한 다양한 종류의 악성 종양을 치료하는 데 사용되는 항암제이다. 본 연구는 PEMF가 MCF-7 유방암 세포에 대한 DOX의 항암 효과 증진 여부를 조사하고 관련기전을 규명하기 위해 진행되었다. 본 연구팀은 DOX와 PEMF를 동시에 처리하면 DOX 단독 처리에 비해 MCF-7 유방암 세포의 생존율 감소가 더 커지는 것을 확인하였다. PEMF는 cyclin-dependent kinase 2의 인산화와 p53, p21, 사이클린 E2 및 polo like kinase 1의 단백질 발현에 영향을 주어 DOX 처리에 의한 G1 세포주기 정지를 더욱 증가시켰다. 또한, PEMF는 DOX 처리에 의한 Fas와 Bcl-2-associated X의 증가, myeloid leukemia 1과 survivin의 감소, 카스파제(caspase)-8/9/7의 활성 및 poly (adenosine diphosphate-ribose) polymerase 절단을 더욱 증가시켰다. 이러한 연구결과를 바탕으로, 본 연구팀은 PEMF는 DOX 처리에 의한 G1 세포주기 정지와 카스파제 의존적 세포자멸사를 더욱 증가시켜 DOX 처리에 의한 MCF-7 세포의 생존율 감소를 더욱 증진시킴을 확인할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.661-666
• /
• 2016

본 연구에서는 선형가속기(LINAC)로 3 Gy의 방사선이 1회 전신조사된 마우스의 소장과 간 조직을 통해서 방사선피폭 후 세포를 보호하기 위해 생성되는 caspase (caspase 3 & caspase 9)와 NO (nitric oxide) 그리고 사이토카인(cytokine) 중 IL-6과 TNF-${\alpha}$ 등에 대해 알아보았고, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, caspase 3 & caspase 9는 소장과 간 조직 모두 정상대조군보다 방사선조사군에서 두드러진 증가를 보였다(P<0.001). 둘째, NO (nitric oxide)는 소장과 간 조직 모두 정상대조군보다 방사선조사군에서 두드러진 증가를 보였다(P<0.001). 셋째, Cytokine 중 하나인 IL-6과 TNF-${\alpha}$는 소장과 간 조직 모두 정상대조군보다 방사선조사군에서 두드러진 증가를 보였다(P<0.001).

• Journal of Gastric Cancer
• /
• 제3권1호
• /
• pp.38-43
• /
• 2003

Purpose: Caspase 2, a member of the family of ICE-like proteases, is activated by the Fas pathway and induces apoptosis by triggering the caspase cascade. The purpose of this study was to determine whether the expression pattern of caspase 2 might be associated with gastric cancer development and if so, to determine to which pathologic parameter it is linked. Materials and Methods: For the construction of the gastric cancer tissue microarray, 78 paraffin-embedded tissues containing gastric cancer areas were cored 3 times and transferred to the recipient master block. The expression pattern of caspase 2 was examined on tissue microarray slides by using immunohistochemistry and was compared with pathologic parameters, including histologic type, depth of invasion, lymph node metastasis, and peritoneal dissemination. Results: Caspase 2 was expressed on superficial and foveolar epithelial cells and lymphocytes in the gastric mucosa, mainly in cytoplasm. We found loss of caspase 2 expression in 41 ($52.6\%$) of the 78 gastric cancer tissues. Statistically, histologic type and other pathologic parameters were not related with loss of caspase 2 expression Conclusion: Our findings provide enough evidence that loss of caspase 2 expression may contribute to the development of Korean gastric cancer and that it might be one of the possible escape mechanisms from apoptosis in gastric cancer.

• 생명과학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.23-28
• /
• 2022

곤충에서 유래한 항균펩타이드 CopA3는 다양한 세포사멸 과정을 차단한다고 알려져 있다. 세균 톡신에 의한 상피세포 세포사멸이나 6-hydroxy dopamine이 야기하는 신경세포 세포사멸 모두를 차단한다. 연구자 등은 최근에 CopA3가 카스파제에 직접 결합하여 그들의 활성형-절단과정을 차단한다고 보고하였다. 하지만 강력한 CopA3의 항세포사멸 효능을 설명하기 위해서는 추가적인 규명이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 세포사멸경로의 핵심억제인자인 survivin 발현에 미치는 CopA3의 영향을 확인하였다. 인간 대장상피세포(HT29)에 CopA3를 처리한 뒤 survivin 발현을 추적한 결과, survivin 단백질 양이 유의하게 증가함을 확인하였다. RT-PCR을 통해서 CopA3가 survivin 유전자의 전사를 증가시킴을 확인하였다. 그리고 CopA3 자극이 Sp1 발현을 증가시키는 사실과, Sp1 억제 물질인 tolfenamic acid 처리가 CopA3에 의한 survivin 증가를 차단한다는 결과들을 바탕으로 우리는 CopA3가 Sp1을 통해 survivin 발현을 유도한다는 최종 결론을 도출하였다. 한편 본 연구를 통해서 CopA3의 강력한 항세포사멸 효능을 설명할 수 있는 분자기작을 새롭게 제시하였다고 사려된다.

• 한국임상수의학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.546-552
• /
• 2010

대부분 척수손상 모델에서의 척수 손상 정도 평가는 자기공명 영상 등을 통한 유발 후 평가를 실시하고 있으며, 유발 전 평가를 위해 풍선 카테타에 주입된 공기 양을 기준한 예가 있으나 종 특이성과 개체 차이를 고려하지 못하는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복한 척수손상 기준모델을 제시하기 위해 본 실험을 실시하였다. 방사선 평가를 통해 요추 1 번 척수강 높이가 8 mm로 측정된 임상적으로 건강한 비글견 8 마리를 풍선카테타의 직경과 척수 압박시간을 기준으로 4개 군 (4 mm/3 시간, 4 mm/6 시간, 4 mm/12 시간 그리고 6 mm/3 시간)으로 구분하였다. 손상 정도는 행동 관찰, 자기공명영상 해석, 체성감각유발전위평가 그리고 병리조직검사를 실시하여 평가하였다. 실험결과, 행동평가와 체성감각유발전위평가는 단지 손상 유발 여부만 지시할 뿐 정도 평가에는 유용하지 못하였다. 자기공명영상 평가에서 척수손상 부위는 단시간반전회복영상과 T2강조영상에서 불균질한 고신호강도 영역으로 관찰되었다. 고신호강도 영역은 삽입된 풍선 직경과 압박시간 증가에 따라 보다 확장되어 관찰되었으며, 이러한 소견은 공포화 등의 손상부위 증가와 카스파제-3 및 PARP 면역반응 세포의 수적 증가로 나타난 병리조직검사 결과와 일치하였다. 이러한 결과로 미루어 정형화된 척수손상 모델 유발을 위한 척수강 직경과 풍선카테타 직경 그리고 압박시간의 변수 이용과 손상 정도 평가를 위해 자기공명영상은 매우 유용할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.376-386
• /
• 2016

에폽토시스에 의한 세포자멸사는 암세포에 대한 항암제 효능의 핵심적 기전이다. 항암제의 대표적인 두 종류로 알려진 DNA-손상 약제(DNA-damaging agents, DDAs)와 미세소관-손상 약제(microtubule-damaging agents, MDAs)가 암세포에 야기하는 초기 항암신호전달 기전은 다르지만, 최종적으로는 대부분 미토콘드리아 의존-에폽토시스를 통해 암세포를 사멸시킨다. 한편, DDAs에 의한 에폽토시스 유도에는 wild-type 종양억제 단백질 p53의 역할이 매우 중요하다. 그러나 인체 암의 약 50% 이상이 p53유전자의 돌연변이 때문에 종양억제 단백질로서의 p53 기능이 불활성화 되어 있다. 따라서 p53과 무관하게 에폽토시스를 유도할 수 있는 MDAs를 이용한 항암치료는 돌연변이 p53을 지닌 암세포에 대해 유리한 화학요법으로 이해된다. 최근 본 연구진은 인체 급성 백혈병 세포주인 Jurkat T 세포를 모델로 하여, MDAs (nocodazole, 17-α-estradiol, 혹은 2-methoxyestradiol)의 항암작용과 관련된 세포주기 정지 및 에폽토시스 유도 기전을 구명하였다. 그 결과, Jurkat T 세포를 MDAs로 처리할 경우, 유사분열방추사의 결함에 의한 세포주기(전중기, prometaphase) 정지, 장시간에 걸친 Cdk1의 활성화, 활성화된 Cdk1에 의한 에폽토시스 조절인자들(Bcl-2, Bcl-xL, Mcl-1 및 Bim)의 인산화, 이에 따른 Bak 활성화, 미토콘드리아막 손상 및 카스파아제 연쇄 활성화에 의해 에폽토시스가 유도됨을 밝혔다. 또한 동일한 MDA 처리 조건하에서 Bcl-2 혹은 Bcl-xL의 과발현시켜 에폽토시스 진행을 차단할 경우, Jurkat T 세포는 약제처리 후에 전중기 정지된 4N 상태에 도달하지만, 이어서 유사분열 불이행(mitotic slippage) 및 내재복제(endoreduplication)가 진행되어 다배수체들(polyploids; 8N, 16N)을 생성하게 됨을 확인하였다. 이러한 결과는 MDAs처리에 따른 다배수체들의 생성을 차단하는 세포 내 기전으로서, 전중기 정지된 4N 세포의 에폽토시스에 의한 제거가 매우 중요함을 보여준다. 특히, 다배수체는 유전적으로 매우 불안정하여 암세포의 항암제 내성 획득 및 암 재발과 직접 연관되는 것으로 알려져 있으므로, 에폽토시스 기전에 결함이 있는 암세포를 대상으로 MDAs를 이용한 항암 화학요법을 시행할 경우에는 다배수체 세포의 생성을 차단하기 위한 새로운 수단이 반드시 병행되어야 할 것으로 사료된다.