• 한국자원식물학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.279-286
• /
• 2020

본 연구에서는 부처꽃 에탄올 추출물(ELM)에 대한 항암효능을 알아보기 위하여 인체백혈병 U937 세포의 증식에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부와 함께 그에 따른 분자생물학적 기전에 대해서 조사하였다. 먼저 ELM 처리에 따른 증식 억제 정도를 조사한 결과, ELM 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 ELM 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. ELM 처리에 따른 U937 세포에서의 apoptosis 유발에 있어서 미토콘드리아 막의 기능 손상이 관여하는 지를 확인하기 위하여 MMP의 변화 정도를 확인한 결과, ELM 처리 농도 증가에 따라 MMP의 소실이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 MMP의 소실에 가 관여하는 지를 확인하기 위하여 사멸수용체(DR4, 5, Fas) 및 사멸수용체에 결합하는 리간드(FasL, TRAIL)의 발현 변화를 확인한 결과, DR4 및 DR5의 발현이 증가하는 것으로 관찰되었다. 또한 내인적 경로에 관여하는 Bcl-2 family 유전자들의 발현변화를 확인한 결과, Bcl-2 발현 감소 및 Bax의 발현 증가의 변화를 보였으며, Bid 단백질의 발현감소가 나타났으므로 상대적으로 tBid의 생성이 증가되었음을 추측할 수 있었다. 한편apoptosis 유발에 직접적으로 관여하는 것으로 알려진 caspase-3, -8 및 -9의 발현에 미치는 ELM의 영향에 대해서 조사하였다. 결과에서 알 수 있듯이 ELM은 death receptor에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-8 및 세포질로 방출된 cytochrome c에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-9의 활성화를 유발하였으며, caspase cascade에 의하여 apoptosis에 직접적으로 관여하는 caspase-3의 발현도 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 활성화된 caspase-3에 의하여 분해가 일어나는 기질 단백질인 PARP의 경우 ELM 처리에 의하여 모두 단편화가 유발되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 인체 백혈병 U937 세포에 ELM을 처리하였을 경우에 유발되는 apoptosis는 외인적 경로인 DR4 및 DR5의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 내인적 경로의 미토콘드리아 기능 손실에 의하여 caspase-9 및 -3의 활성화 유발과 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 생각되며, IAP family의 발현 감소로 인하여 caspase의 활성이 억제되지 못하는 것도 apoptosis 유도에 어느 정도 관여했을 것으로 생각된다. 따라서 ELM 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 외인적 경로 및 내인적 경로를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되며, 이때 caspases가 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• 식물조직배양학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.1-35
• /
• 1997

Fertilized egg, by successive cell divisions, differentiates into different tissues and organs with various structures and functions. Different cells and tissues contain different proteins, products of selective gene expression. Not all the genes in any genomes are equally active, temporal and spatial gene expression being the general rule. Present paper attempts to review the tanscriptional mechanisms or the initiations of transcription from several angles. In some of the organisms the genes in the process of transcription or the genes in the inactive state can be seen under the light microscope. Some bands of Drosophila polytene chromosomes may exhibit a swollen or puff appearance under certain conditions. A puff, unfolded or decondensed form of chromomere, represents sets of intense transcriptional activity or RNA synthesis. The heterochromatic X chromosome whose genes remain inactive in the female mammals can be visualized as a dark staining structure called Barr body, Configuration of chromatin differs between transcribed and nontranscribed chromatin. Modification to the chromatin facilitates RNA synthesis. The movement of large polymerase molecule along the DNA would probably be facilitated if some modifications of the chromatin configuration is effected. Methylation of cytosines in CG sequences is associated with inactive genes. Methylation can play a role in determination of mammalian cells during embryogenesis. Demethylation is necessary for the gene to be expressed during development A histone modification that is also known to be correlated with transcriptional capacity of chromatin is acetylation of the lysine residues of the core histones. Chromatin containing a high level of histone acetylation is very sensitive to DNase 1. For the transcription to occur TBP must first bind to the TATA box. Another TF, TF IIB, then binds to the promoter-TBP complex, facilitating the access of RNA polymerase to the transcription initiation site. As recently as eight years ago researchers assumed that histones were irrelevant to the regulation of gene expression. Histones combine with the DNA to form nucleosome of the chromatin. Histones are vital participant in gene regulation. Histone and basal factors compete for access to TATA box. When DNA is exposed to basal factors before histones are introduced, the basal factors assemble on TATA boxes preventing the access of histones, allowing transcription to occur, for transcription to begin, activator protein at the upstream activation sequence or enhancer must interact with the tail of histone H4 at TATA box and cause the histone role particle to dissociate from the TATA box leading to partial breakup of the histone core particle and allowing the basal factors to bind to the TATA box. New concept of genomic flux in contrast to the old concept of static genome has been developed based on the powerful new molecular techniques. Genomic changes such as repetitive DNAs and transposable elements, it is assumed but not yet proved, may affect some of the developmental patterns that characterize particular cells, tissues, organs, and organisms. In the last decade or so remarkable achievement have been made in the researches of the structures and functions of TFs and the specific target sequences located in promoters or enhancers where these TFs bind. TFs have independent domains that bind DNA and that activate transcription. DNA binding domain of TFs serves to bring the protein into the right location. There are many types of DNA binding domains. Common types of motifs can be found that are responsible for binding to DNA. The motifs are usually quite short and comprise only a small part of the protein structure. Steroid receptors have domains for hormone binding, DNA binding, and activating transcription. The zinc finger motif comprises a DNA binding domain. Leucine zipper consist of a stretch of amino acids with a leucine residue in every seventh position Two proteins form a dimer because they interact by means of leucine zippers on similar α-helical domain. This positions their DNA binding basic domains for interaction with the two halves of a DNA sequence with dyad symmetry of TGACTCA, ACTGAGT.

• Journal of Chest Surgery
• /
• 제30권11호
• /
• pp.1092-1096
• /
• 1997

혈전 탄성 묘사도는 일회의 채혈로 지혈기능의 전반적인 평가를 가능하게 하는데, 혈소판 응집과 응괴 강 도와 섬유소 교차결합을 통한 초기의 혈소판-섬유소 상호작용 시간부터 궁극적인 응괴 용해 까지의 단백질 응고 폭포와 혈소판의 상호반응을 기록하는 것이다. 1996년 4월 1일부터 1996년 8월 31일까지 개심술을 받은 35명의 환자를 대상으로(평균 연령 34$\pm$12) 혈전 탄성 묘사도를 수술전, 수술직후, 수술1시간후, 수술 24시간 후에 조사하였다. 전통적인 혈액학적인 지표들과 혈전탄성 묘사도 자료를 통계 분석으로 비교하였다. 체외 순환전의 혈전 탄성 묘사도의 최대 진측과 혈소판 수와, 체외 순환 24시간 후에는 혈전 탄성 묘사도의 R값 및 K값 그리고 알파 앵글이 활성 응고 시간과 통계학적인 의미있는 상관관계가 있었다. 그리고 체외 순환후 24시간 동안의 술후 출혈의 예측 정확도는 혈전 탄성 묘사도가 100%(P=0.0043)로 활성 응고 시간(57%)와 기존의 응고 검사(43%)와 비교해서 더 좋은 방법임을 알 수 있었다. 결론적으로 혈전 탄성 묘사도는 사용이 쉽 고 임상적으로 정확하고 비용면에서 유용하여 지혈문제를 가진 환자에게 효과적으로 처치\ulcorner 수 있는 자료를 제시할 수 있다 하겠다.

• 생명과학회지
• /
• 제20권7호
• /
• pp.1093-1099
• /
• 2010

항암 효과와 항산화 기능을 가지는 것으로 알려진 lycopene은 심혈관에서의 기능이 현재까지 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 lycopene의 심혈관 기능을 알기 위해 혈관내피세포를 이용해 다양한 세포실험을 수행하였다. 그 결과, lycopene은 내피세포의 성장 및 이동을 촉진하였으나 세포사멸에는 영향이 없었다. 또한, 백혈구의 혈관내피세포 부착을 억제하였고 내피세포 내 신호전달물질인 MAPK들의 활성을 촉발하였다. MAPK의 활성 억제제를 이용한 신호전달기전 연구실험 결과, ERK와 p38 MAPK의 활성은 세포성장에 관여하고, JNK의 활성은 세포이동에 관여함을 확인하였다. 종합하면, lycopene은 혈관내피세포의 신호전달 물질인 MAPK들를 통해 세포성장 및 이동을 촉진시키며, LPS에 의한 THP-1의 내피세포 부착을 억제 하는 등 혈관내피세포의 다양한 생리활성을 조절한다. Lycopene의 이러한 혈관내피세포 기능들은 lycopene이 혈관질환 치료제로 응용될 가능성이 있음을 의미한다.

• 생명과학회지
• /
• 제31권10호
• /
• pp.873-884
• /
• 2021

본 연구에서는 다양한 인체 암포주를 대상으로 NSAID의 항암 효과를 증강시키는 artesunate (ART)의 역할과 이에 대한 분자적 기전을 연구하였다. 다양한 타입의 암세포주를 대상으로 암세포 성장 억제 활성을 조사한 결과, ART는 NSAID인 celecoxib (CCB) 또는 dimethyl-CCB (DMC)와의 병용 효과를 나타내었다. ART 처리로 ATF4/CHOP의 발현 증강과 함께 오토파지 유도 표식인 p62 감소의 결과로서, ATF4/CHOP 경로가 ART의 오토파지 유도 활성에 관여할 것으로 예상되었으며, ART의 오토파지 활성과 관련하여 NRF2 및 암 줄기 세포 관련 단백질인 CD44, CD133, ALDH1, Oct4, mutated p53 (mutp53) 및 c-Myc의 발현이 감소되었다. 또한 DMC 단독처리 보다 ART와 DMC의 병용으로 ATF4/CHOP의 발현 증강과 p62의 감소가 더욱 촉진되고, NRF2 및 암 줄기 세포 관련 단백질 발현 감소도 현저히 촉진되면서 궁극적으로 PARP 활성화에 의해 apoptosis가 유도됨을 알 수 있었다. 이러한 결과는 ART/DMC 병용 처리가 각 물질 단독 처리보다 암세포의 성장 억제 및 apoptosis 유도에 더욱 효과적이고, ART 및 DMC 의 오토파지 유도 활성은 암 줄기 세포 관련 단백질의 분해를 촉진함으로써, 암 줄기 세포가 제거될 수 있음을 시사하였다. 이와 같이 ART는 NSAID 뿐만 아니라 imatinib의 항암 효과를 증강시키는 활성으로, chemosensitizer로서 중요한 후보 물질이 될 수 있음을 밝혔다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제47권2호
• /
• pp.337-346
• /
• 2023

Background: Ginsenoside Rb2, a major active component of Panax ginseng, has various physiological activities, including anticancer and anti-inflammatory effects. However, the mechanisms underlying the rejuvenation effect of Rb2 in human skin cells have not been elucidated. Methods: We performed a senescence-associated β-galactosidase staining assay to confirm cellular senescence in human dermal fibroblasts (HDFs). The regulatory effects of Rb2 on autophagy were evaluated by analyzing the expression of autophagy marker proteins, such as microtubule-associated protein 1A/1B-light chain (LC) 3 and p62, using immunoblotting. Autophagosome and autolysosome formation was monitored using transmission electron microscopy. Autophagic flux was analyzed using tandem-labeled GFP-RFP-LC3, and lysosomal function was assessed with Lysotracker. We performed RNA sequencing to identify potential target genes related to HDF rejuvenation mediated by Rb2. To verify the functions of the target genes, we silenced them using shRNAs. Results: Rb2 decreased β-galactosidase activity and altered the expression of cell cycle regulatory proteins in senescent HDFs. Rb2 markedly induced the conversion of LC3-I to LC3-II and LC3 puncta. Moreover, Rb2 increased lysosomal function and red puncta in tandem-labeled GFP-RFP-LC3, which indicate that Rb2 promoted autophagic flux. RNA sequencing data showed that the expression of DNA damage-regulated autophagy modulator 2 (DRAM2) was induced by Rb2. In autophagy signaling, Rb2 activated the AMPK-ULK1 pathway and inactivated mTOR. DRAM2 knockdown inhibited autophagy and Rb2-restored cellular senescence. Conclusion: Rb2 reverses cellular senescence by activating autophagy via the AMPK-mTOR pathway and induction of DRAM2, suggesting that Rb2 might have potential value as an antiaging agent.

• 생명과학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.414-421
• /
• 2023

갯사상자는 염생식물의 일종으로 염분이 높은 토양에서 자생하는 식물로 선행연구에 따르면 갯사상자는 항암효과를 가진다고 알려져 있다. 그러나 UVB로 유도된 광노화에 대한 효과는 아직 알려져 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 갯사상자 조추출물이 산화스트레스에 미치는 영향과 UVB 유래 광손상에 미치는 효과와 그 작용기전에 대하여 밝히고자 하였다. 갯사상자 추출물의 항산화 활성은 ROS 생성 억제능을 통해 확인하였으며, 광노화에 대한 효능은 피부노화 관련 인자인 MMP-1, MMP-3 및 MMP-9 발현 저해 효과와 MAPKs 발현기전을 통해 확인하였다. 세포생존율 실험결과를 바탕으로 UVB 조사 기준은 15 mJ/cm² 로 설정하였으며, 갯사상자 추출물의 농도는 10, 50, 그리고 100 ㎍/ml로 설정하였다. 결과적으로 갯사상자 추출물은 농도의존적으로 활성산소종을 억제하는 효과를 가짐을 확인하였고, 피부노화 관련인자인 MMP-1, MMP-3 및 MMP-9 발현을 감소시키는 것을 확인하였다. 노화관련인자인 MMP 발현 억제는 MAPK 전사인자의 발현 억제효과에 의한 것임을 확인할 수 있었다. 이들 결과로부터 갯사상자 추출물이 광노화에 효능을 가진 천연 화장품 소재로서 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제63권2호
• /
• pp.147-152
• /
• 2020

Farrerol은 중국에서 거담제로 사용되어온 전통 한약제로 사용된 산진달래(만산홍, Rhododendron dauricum L.)에서 유래된 플라바논이다. Farrerol은 항산화, 항염증 및 항균 작용을 포함한 다양한 생리 활성이 보고되었다. 하지만 farrerol의 MCF-7에 대한 항암 작용은 아직 보고된 바가 없다. 본 연구에서 인간 유방암 MCF-7 세포에 대한 farrerol의 처리가 세포증식을 억제하고 apoptosis를 유도함을 입증하였다. MCF-7 세포에 ferrerol을 48시간 동안 처리했을 때, 이는 통계적으로 유의한 세포증식 효과를 나타냈으며 이의 IC₅₀ 값은 145.04±1.4 μM임을 확인하였다. 또한, farrerol이 세포사멸을 유도함을 TUNEL assay와 FACS를 이용한 Annexin V/PI 염색을 통해 검증하였다. 이러한 항암 효능의 작용기전으로써, farrerol의 처리가 BAX/Bcl-2 및 Caspase-3활성화와 PARP 분절화를 증가시켜 세포자살을 촉진한다는 것을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구의 결과는 farrerol이 apopotosis 관련 단백질의 활성 및 발현조절을 통해 MCF-7 유방암세포에 대한 항암 효능을 갖는다는 것을 보여주고 있다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제14권10호
• /
• pp.5825-5831
• /
• 2013

Background/Objectives: Maintenance of cellular function in culture is vital for transfer and development following adoptive immunotherapy. Dual properties of IL-21 in activating T cells and reducing activation induced cell death led us to explore the mechanism of action of IL-21 enhanced proliferation and cytotoxic potential of CIK cells. Method: CIK cells cultured from PBMCs of healthy subjects were stimulated with IL-21 and cellular viability and cytotoxicity to K562 cells were measured. To elucidate the mechanism of action of IL-21, mRNA expression of cytotoxic factors was assessed by RT-PCR and protein expression of significantly important cytotoxic factors and cytokine secretion were determined through flow cytometry and ELISA. Western blotting was performed to check the involvement of the JAK/STAT pathway following stimulation. Results: We found that IL-21 did not enhance in vitro proliferation of CIK cells, but did increase the number of cells expressing the CD3+/CD56+ phenotype. Cytotoxic potential was increased with corresponding increase in perforin ($0.9831{\pm}0.1265$ to $0.7592{\pm}0.1457$), granzyme B ($0.4084{\pm}0.1589$ to $0.7319{\pm}0.1639$) and FasL ($0.4015{\pm}0.2842$ to $0.7381{\pm}0.2568$). Interferon gamma and TNF-alpha were noted to increase ($25.8{\pm}6.1ng/L$ to $56.0{\pm}2.3ng/L$; and $5.64{\pm}0.61{\mu}g/L$ to $15.14{\pm}0.93{\mu}g/L$, respectively) while no significant differences were observed in the expression of granzyme A, TNF-alpha and NKG2D, and NKG2D. We further affirmed that IL-21 signals through the STAT-3 and STAT-5b signaling pathway in the CIK cell pool. Conclusion: IL-21 enhances cytotoxic potential of CIK cells through increasing expression of perforin, granzyme B, IFN-gamma and TNF-alpha. The effect is brought about by the activation of STAT-3 and STAT-5b proteins.

• 대한의생명과학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.197-206
• /
• 2007

P2X receptors are membrane-bound ion channels that conduct $Na^+,\;K^+$, and $Ca^{2+}$ in response to ATP and its analogs. There are seven subunits identified so far ($P2X_1-P2X_7$). $P2X_2$ receptors are known to be expressed in a wide range of organs including brains and adrenal grands. PC12 cells are originated from adrenal grand and differentiated by nerve growth factor or pituitary adenylate cyclase activating poly peptide (PACAP). Previous studies indicate that $P2X_2$ receptor activation in PC12 cells couples to $Ca^{2+}-dependent$ release of catecholamine and ATP. It is known that acidic pH potentiates ATP currents at $P2X_2$ receptors. This leads to a hypothesis that $P2X_2$ receptors may play an important role in PC12 cell differentiation, one of the characteristics of which is neurite outgrowth, induced by the hormones under lower pH. In the present study, we isolated several clones which potentiate neurite outgrowth by PACAP in acidic pH (6.8), but not in alkaline pH (7.6). RT-PCR and electrophysiology data indicate that these clones express only functional $P2X_2$ receptors in the absence or presence of PACAP for 3 days. Potentiation of neurite outgrowth resulted from PACAP (100 nM) in acidic pH is inhibited by the two P2X receptor antagonists, suramin and PPADS ($100\;{\mu}M)$ each), and exogenous exprerssion of ATP-binding mutant $P2X_2$ receptor subunit ($P2X_2[K69A]$). However, acid sensing ion channels (ASICs) are not involved in PACAP-induced neurite outgrowth potentiation in lower pH since treatments of an inhibitor of ASICs, amyloride ($10\;{\mu}M$), did not give any effects to neurite extension. The vesicular proton pump ($H^+-ATPase$) inhibitor, bafilomycin (100 nM), reduced neurite extension indicating that ATP release resulted from $P2X_2$ receptor activation in PC12 cells is needed for neurite outgrowth. These were confirmed by activation of mitogen activated protein kinases, such as ERKs and p38. These results suggest roles of ATP and $P2X_2$ receptors in hormone-induced cell differentiation or neuronal synaptogenesis in local acidic environments.