Background: PI3/AKT and NF-kB signaling pathways are constitutively active in acute myeloid leukemia and cross-talk between the two has been shown in various cancers. However, their role in acute myeloid leukemia has not been completely explored. We therefore used cell penetrating inhibitor peptides to define the contributions of AKT and NF-kB to survival and multi drug resistance (MDR) in HL-60 cells. Materials and Methods: Inhibition of AKT and NF-kB activity by AKT inhibitor peptide and NBD inhibitor peptide, respectively, resulted in decreased expression of mRNA for the MDR1 gene as assessed by real time PCR. In addition, treatment of HL-60 cells with AKT and NBD inhibitor peptides led to inhibition of cell viability and induction of apoptosis in a dose dependent manner as detected by flow cytometer. Results: Finally, co-treatment of HL-60 cells with sub-optimal doses of AKT and NBD inhibitor peptides led to synergistic apoptotic responses in AML cells. Conclusions: These data support a strong biological link between NF-kB and PI3-kinase/AKT pathways in the modulation of antiapoptotic and multi drug resistant effects in AML cells. Synergistic targeting of these pathways using NF-kB and PI3-kinase/AK inhibitor peptides may have a therapeutic potential for AML and possibly other malignancies with constitutive activation of these pathways.
Cha, Jong-Ho;Jeong, Yelin;Oh, Ah-Reum;Lee, Sang Bae;Hong, Soon-Sun;Kim, KyeongJin
BMB Reports
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제54권9호
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pp.451-457
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2021
Over the last decades, research has focused on the role of pleckstrin homology (PH) domain leucine-rich repeat protein phosphatases (PHLPPs) in regulating cellular signaling via PI3K/Akt inhibition. The PKB/Akt signaling imbalances are associated with a variety of illnesses, including various types of cancer, inflammatory response, insulin resistance, and diabetes, demonstrating the relevance of PHLPPs in the prevention of diseases. Furthermore, identification of novel substrates of PHLPPs unveils their role as a critical mediator in various cellular processes. Recently, researchers have explored the increasing complexity of signaling networks involving PHLPPs whereby relevant information of PHLPPs in metabolic diseases was obtained. In this review, we discuss the current knowledge of PHLPPs on the well-known substrates and metabolic regulation, especially in liver, pancreatic beta cell, adipose tissue, and skeletal muscle in relation with the stated diseases. Understanding the context-dependent functions of PHLPPs can lead to a promising treatment strategy for several kinds of metabolic diseases.
Kim, So-Hee;Lee, Jihye;Jung, Ye Lin;Hong, Areum;Nam, Sang-Jip;Lim, Byung-Kwan
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제30권1호
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pp.38-43
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2020
Hand, foot, and mouth disease (HFMD) is caused by enterovirus 71 (EV71) in infants and children under six years of age. HFMD is characterized by fever, mouth ulcers, and vesicular rashes on the palms and feet. EV71 also causes severe neurological manifestations, such as brainstem encephalitis and aseptic meningitis. Recently, frequent outbreaks of EV71 have occurred in the Asia-Pacific region, but currently, no effective antiviral drugs have been developed to treat the disease. In this study, we investigated the antiviral effect of salvianolic acid B (SalB) on EV71. SalB is a major component of the Salvia miltiorrhiza root and has been shown to be an effective treatment for subarachnoid hemorrhages and myocardial infarctions. HeLa cells were cultured in 12-well plates and treated with SalB (100 or 10 ㎍/ml) and 106 PFU/ml of EV71. SalB treatment (100 ㎍/ml) significantly decreased the cleavage of the eukaryotic eIF4G1 protein and reduced the expression of the EV71 capsid protein VP1. In addition, SalB treatment showed a dramatic decrease in viral infection, measured by immunofluorescence staining. The Akt signaling pathway, a key component of cell survival and proliferation, was significantly increased in EV71-infected HeLa cells treated with 100 ㎍/ml SalB. RT-PCR results showed that the mRNA for anti-apoptotic protein Bcl-2 and the cell cycle regulator Cyclin-D1 were significantly increased by SalB treatment. These results indicate that SalB activates Akt/PKB signaling and inhibits apoptosis in infected HeLa cells. Taken together, these results suggest that SalB could be used to develop a new therapeutic drug for EV71-induced HFMD.
N-terminal kinase-like (NTKL) protein was initially identified as a protein binding to protein kinase B (PKB, also known as Akt). Though NTKL-BP1 (NTKL-binding protein 1) has been identified as an NTKL binding protein, its functions related to binding have not yet been elucidated. Here, a new alternative spliced variant of NTKL and its association with integrin ${\beta}1$ is described, in addition to the kinase activity of NTKL and its substrate candidates. Although the phosphorylation of the candidates must be further confirmed using other experimental methods, the observation that NTKL can phosphorylate ROCK1, DYRK3, and MST1 indicates that NTKL may act as a signaling protein to regulate actin assembly, cell migration, cell growth, and to facilitate differentiation and development in an integrin-associated manner.
Osteosarcoma, the most common primary mesenchymal malignant tumor, usually has bad prognosis in man, with cancer stem-like cells (CSCs) considered to play a critical role in tumorigenesis and drug-resistance. It is known that phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) is involved in regulation of tumor cell fates, such as proliferation, cell cycling, survival and apoptosis. Whether and how PI3K and inhibitors might cooperate in human osteosarcoma CSCs is still unknown. We therefore evaluated the effects of LY294002, a PI3K inhibitor, on the cell cycle and apoptosis of osteosarcoma CSCs in vitro. LY294002 prevented phosphorylation of protein kinase B (PKB/Akt) by inhibition of PI3K phosphorylation activity, thereby inducing G0/G1 cell cycle arrest and apoptosis in osteosarcoma CSCs. Further studies also demonstrated that apoptosis induction by LY294002 is accompanied by activation of caspase-9, caspase-3 and PARP, which are involved in the mitochondrial apoptosis pathway. Therefore, our results indicate PI3K inhibitors may represent a potential strategy for managing human osteosarcoma via affecting CSCs.
Nocardiopsis species produce bioactive compounds, such as antimicrobial and anti-cancer agents and toxins. However, no reports have described their anti-inflammatory and anti-fibrotic effects during nasal polyp (NP) formation. In this study, we investigated whether marine-derived bacterial Nocardiopsis sp. 13G027 exerts anti-inflammatory and anti-fibrotic effects on lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 macrophages and transforming growth factor (TGF)-β1-induced NP-derived fibroblasts (NPDFs). Nitric oxide (NO) and prostaglandin E2 (PGE2) levels were analyzed. Extract from Nocardiopsis sp. 13G027 significantly inhibited the upregulation of NO and PGE2 in LPS-activated RAW 264.7 macrophages. The expression of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and protein kinase B (Akt/PKB) in LPS-induced RAW 264.7 macrophages was evaluated; smooth muscle alpha-actin (α-SMA), collagen type I (Col-1), and fibronectin also phosphorylated small mothers against decapentaplegic (SMAD) 2 and 3 in TGF-β1-stimulated NPDFs. The Nocardiopsis sp. 13G027 extract suppressed the phosphorylation of MAPKs and Akt and the DNA-binding activity of activator protein 1 (AP-1). The expression of pro-fibrotic components such as α-SMA, Col-1, fibronectin, and SMAD2/3 was inhibited in TGF-β1-exposed NPDFs. These findings suggest that Nocardiopsis sp. 13G027 has the potential to treat inflammatory disorders, such as NP formation.
제 2 형 당뇨병은 조직의 포도당 흡수 능력에 이상이 있을 때 발생하며, 인슐린에 의한 포도당 섭취와 신진대사는 혈당을 유지하는 기본 활동이며 포도당 섭취는 인슐린이 세포 표면의 수용체에 결합하여 시작되는 다양한 신호 단계를 거친다. 본 연구는 Ecklonia cava에서 분리된 활성 화합물 인 2,7-phloroglucinol-6,6-bieckol이 3T3-L1 지방 세포에서 인슐린 신호전달체계에 따른 포도당 흡수 증가에 미치는 영향에 대한 것이다. 2,7-phloroglucinol-6,6-bieckol 은 3T3-L1 지방 세포에서 농도의존적으로 GLUT4의 발현을 증가시켜 원형질막에서의 glucose uptake 를 증가시켰다. 이는 인슐린 신호 전달 경로에서 2,7-phloroglucinol-6,6-bieckol 에 의한 IRS-1, AKT의 인산화 및 PI3K 활성화에 의한 것이다. PHB는 또한 AMPK 인산화와 활성화를 자극했다. 2,7-phloroglucinol-6,6-bieckol에 의한 PI3K/AKT 및 AMPK 경로의 인산화 및 활성화는 wortmannin (PI3K 억제제) 및 화합물 C (AMPK 억제제)를 사용하여 확인하였다. 본 연구에서 2,7-phloroglucinol-6,6-bieckol 이 3T3-L1 지방 세포에서 PI3K 및 AMPK 경로를 통해 원형질막으로의 GLUT4 전위를 촉진함으로써 포도당 흡수를 증가시킬 수 있음을 나타내었다. 이러한 결과는 2,7-phloroglucinol-6,6-bieckol 가 인슐린 감수성을 개선하는 데 도움이 될 수 있음을 시사한다.
Kim, Eunha;Ahn, Hyoungjoon;Kim, Min Gyu;Lee, Haein;Kim, Seyun
Molecules and Cells
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제40권5호
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pp.315-321
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2017
The inositol polyphosphates are a group of multifunctional signaling metabolites whose synthesis is catalyzed by a family of inositol kinases that are evolutionarily conserved from yeast to humans. Inositol polyphosphate multikinase (IPMK) was first identified as a subunit of the arginine-responsive transcription complex in budding yeast. In addition to its role in the production of inositol tetrakis- and pentakisphosphates ($IP_4$ and $IP_5$), IPMK also exhibits phosphatidylinositol 3-kinase (PI3-kinase) activity. Through its PI3-kinase activity, IPMK activates Akt/PKB and its downstream signaling pathways. IPMK also regulates several protein targets non-catalytically via protein-protein interactions. These non-catalytic targets include cytosolic signaling factors and transcription factors in the nucleus. In this review, we highlight the many known functions of mammalian IPMK in controlling cellular signaling networks and discuss future challenges related to clarifying the unknown roles IPMK plays in physiology and disease.
Tannic acid (TA) is a water-soluble polyphenol compound found in various herbal plants. We investigated the chemopreventive effects of TA on FaDu hypopharyngeal squamous carcinoma cells. In an 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay, TA showed dose-dependent cytotoxicity with a half maximal inhibitory concentration (IC50) of 50 ?M. Cell cycle analysis and immunofluorescence imaging demonstrated that under low-dose ($25{\mu}M$) treatment, FaDu cells were arrested in G2/M phase, and as the dose of TA was increased, apoptosis was induced with the increase of cell population at sub-G1 phase. The expressions of various cyclins, including cyclin D1 and cyclin-dependent kinases (CDK-1 and CDK-2), were down-regulated at low doses of TA, whereas apoptotic effectors such as cleaved caspase 3, cleaved caspase 7, and poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) were expressed in a dose-dependent manner in Western blotting. In addition, TA-induced apoptosis of FaDu cells might be mediated by the extracellular signal-regulated kinase (ERK)/mitogen-activated protein kinase pathway, with the upregulation of p-AKT/p-PKB (phosphorylated protein kinase B) and p-ERK. Overall, our data support the hypothesis that TA is a potential candidate agent for the treatment of hypopharyngeal cancer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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