• 생명과학회지
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• 제17권10호
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• pp.1447-1451
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• 2007

해양생물 유래 항암활성을 가지는 천연물의 탐색과정에서 해면동물에서 유래된 PTX-2는 p53 결손 암세포에서 세포독성 효과가 높은 것으로 보고된 바 있다. 본 연구에서는 인체 간암세포 모델을 이용하여 PTX-2의 효능을 조사한 결과는 p53 결손 Hep3B 세포에서 p53 정상 HepG2에 비하여 항암활성이 매우 높았으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 확인하였다. PTX-2에 의한 Hep3B 세포의 apoptosis 유발은 DFF family의 발현 변화, pro-apoptotic Bax 및 Bcl-xS 단백질의 발현 증가, caspases (-3, -8 및 -9)의 활성화 등이 관여함을 알 수 있었다. PTX-2는 또한 Hep3B 세포에서 AKT 및 ERK1/2의 활성화를 유도하였으며, caspase-3, AKT 및 ERK1/2의 특이적 저해제에 의하여 PTX-2에 의한 세포증식 억제 효능이 유의적으로 감소되었다. 본 연구는 PTX-2에 의한 Hep3B 세포에서의 apoptosis 유도에 AKT 및 ERK1/2 신호 전달 경로가 중요한 역할을 하고 있음을 보여주는 결과이다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권2호
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• pp.113-120
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• 2011

BCL-2 family 단백질들은 세포사멸 신호전달 체계에서 중추적인 역할을 수행하는 것으로 알려져 있으며, BCL2L10 단백질은 그 중 하나로 세포의 사멸과 생존을 조절하는 것으로 알려져 있다. 특이하게도 BCL2L10 단백질은 세포 또는 조직 특이적으로 서로 상반되는 친 세포사멸 또는 항 세포사멸 효과가 각각 보고되어 있다. 현재까지 난소세포에서의 BCL2L10의 발현 여부 및 기능은 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서 인간 난소 과립세포주인 KGN 세포에서의 BCL2L10 단백질의 발현 여부를 확인한 결과, 상당한 양의 단백질이 발현함을 확인할 수 있었으며, 또한 세포사멸효과를 확인하기 위해서 BCL2L10 단백질을 dose-dependent하게 과발현시킨 후 세포의 생존에 미치는 영향을 분석한 결과,BCL2L10은 KGN 세포에서 과발현 시 세포사멸을 유도함을 관찰하였다. BCL2L10 단백질을 과발현 시 Caspase 9와 3를 활성화 하였으며, 면역염색법을 통해서 BCL2L10 단백질이 미토콘드리아에 위치하는 것을 확인하였다. 또한 BCL2L10단백질의 과발현에 의해 미토콘드리아에서 cytochrome c가 세포질로 분비되는 것을 확인하였다. 이상의 결과로서 본 연구는 BCL2L10의 과발현이 KGN 세포에서 세포사멸을 유도하고, 또한 미토콘드리아에 위치하여 세포질로 cytochrome c를 분비하여 Caspase 9와 3을 활성화 시키는 메커니즘으로 세포사멸을 유도함을 확인하였다. 이러한 연구결과는 BCL2L10단백질이 인간 난소과립세포의 생존과 사멸을 조절하는 인자임을 최초로 규명한 것으로서, 추후 난소에서의 BCL2L10단백질의 생리적인 기능 및 신호 조절 연구의 기반 데이터로서 그 의의가 있으며 활용될 수 있다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제33권2호
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• pp.1-9
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• 2016

Objectives : I investigated whether snake venom can synergistically strengthen the cytotoxic effects of NK-92 cells, and enhance the inhibition of the growth of lung cancer cells including NCI-H358 through the induction of death receptor dependent extrinsic apoptosis. Methods : Snake venom toxin inhibited cell growth of NCI-H358 Cells and exerted non influence on NK-92 cell viability. Moreover, when they were co-cultured with NK cells and concomitantly treated with $4{\mu}g/m{\ell}$ of snake venom toxin, more influence was exerted on the inhibition of growth of NCI-H358 cells than BV or NK cell co-culture alone. Results : The expression of Fas, TNFR2 and DR3 and in NCI-H358 lung cancer cells was significantly increased by co-culture of NK-92 cells and treatment of $4{\mu}g/m{\ell}$ of snake venom toxin, compared to co-culture of NK-92 cells alone. Coincidentally, Bax, caspase-3 and caspase-8 - expressions of pro-apoptotic proteins in the extrinsic apoptosis pathway, demonstrated significant increase. However, in anti-apoptotic NF-${\kappa}B$ activities, activity of the signal molecule was significantly decreased by co-culture of NK-92 cells and treatment of $4{\mu}g/m{\ell}$ of snake venom toxin, compared to co-culture of NK-92 cells or snake venom toxin treated by NCIH358 alone. Meanwhile, in terms of NO generation, there is a significant increase, in co-culture of NK-92 cells with NCI-H358 cells as well as the co-culture of NK-92 cells and concomitant treatment of $4{\mu}g/m{\ell}$ of snake venom toxin. However, no synergistic increase of NO generation was shown in co-culture of NK-92 cells and treatment of $4{\mu}g/m{\ell}$ of snake venom toxin, compared to co-culture of NK-92 cells with NCI-H358 cells. Conclusion : Consequently, this data provides that snake venom toxin could be useful candidate compounds to suppress lung cancer growth along with the cytotoxic effect of NK-92 cells through extrinsic apoptosis.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권7호
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• pp.3289-3294
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• 2016

Naringin, a bioflavonoid found in Citrus seeds, inhibits proliferation of cancer cells. The objectives of this study were to investigate the mode and mechanism(s) of hepatocellular carcinoma HepG2 cell death induced by naringin. The cytotoxicity of naringin towards HepG2 cells proved dose-dependent, measured by MTT assay. Naringin-treated HepG2 cells underwent apoptosis also in a concentration related manner, determined by annexin V-fluorescein isothiocyanate (FITC) and propidium iodide (PI) employing flow cytometry. Mitochondrial transmembrane potential (MTP) measured using 3,3'-dihexyloxacarbocyanine iodide ($DiOC_6$) and flow cytometer was reduced concentration-dependently, which indicated influence on the mitochondrial signaling pathway. Caspase-3, -8 and -9 activities were enhanced as evidenced by colorimetric detection of para-nitroaniline tagged with a substrate for each caspase. Thus, the extrinsic and intrinsic pathways were linked in human naringin-treated HepG2 cell apoptosis. The expression levels of pro-apoptotic Bax and Bak proteins were increased whereas that of the anti-apoptotic Bcl-xL protein was decreased, confirming the involvement of the mitochondrial pathway by immunoblotting. There was an increased expression of truncated Bid (tBid), which indicated caspase-8 proteolysis activity in Bid cleavage as its substrate in the extrinsic pathway. In conclusion, naringin induces human hepatocellular carcinoma HepG2 cell apoptosis via mitochondria-mediated activation of caspase-9 and caspase-8-mediated proteolysis of Bid. Naringin anticancer activity warrants further investigation for application in medical treatment.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제3권2호
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• pp.75-79
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• 2003

Purpose: Evidence exists that dysregulation of apoptosis is involved in the pathogenesis of cancer development. The Bcl-$x_{L}$/Bcl-2-associated death promoter (BAD), a member of the Bcl-2 family, is a critical regulatory component of the intrinsic cell-death pathway that exerts its pro-apoptotic effect upon heterodimerization with anti-apoptotic proteins Bcl-2 and Bcl-$X_{L}$. Expression of the BAD protein has been reported in several cancer types, but not in stomach cancer. The aim of this study was to explore the expression status of the BAD protein in gastric carcinomas. Materials and Methods: In the current study, we analyzed the expression of the BAD protein in 60 advanced gastric adenocarcinomas by using immunohistochemistry and a tissue microarray approach. Results: Immunopositivity (defined as $\geq\30\%$) was observed for the BAD protein in 57 ($95\%$) of the 60 cancers. Normal gastric mucosal cells showed weaker expressions of the BAD protein than gastric carcinomas. Conclusion: Taken together, these results suggest that stomach cancer cells in vivo may need BAD protein expression for apoptosis. Also, the higher expression of the BAD protein in stomach cancer cells than in normal gastric mucosal cells suggests that apoptosis might be easily triggered in susceptible stomach cancer cells, thereby producing selective pressure to make more apoptosis-resistant cells during tumor development.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권4호
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• pp.584-591
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• 2021

Marine algae (seaweed) encompass numerous groups of multicellular organisms with various shapes, sizes, and colors, and serve as important sources of natural bioactive substances. The brown alga Ecklonia cava Kjellman, an edible seaweed, contains many bioactives such as phlorotannins and fucoidans. Here, we evaluated the antioxidative, neuroprotective, and anti-apoptotic effects of E. cava extract (ECE), E. cava phlorotannin-rich extract (ECPE), and the phlorotannin dieckol on neuronal PC-12 cells. The antioxidant capacities of ECPE and ECE were 1,711.5 and 1,050.4 mg vitamin C equivalents/g in the ABTS assay and 704.0 and 474.6 mg vitamin C equivalents/g in the DPPH assay, respectively. The dieckol content of ECPE (58.99 mg/g) was approximately 60% higher than that of ECE (36.97 mg/g). Treatment of PC-12 cells with ECPE and ECE increased cell viability in a dose-dependent manner. Intracellular oxidative stress in PC-12 cells due to ECPE and ECE decreased dose-independently by up to 63% and 47%, respectively, compared with the stress control (323%). ECPE reduced the production of the pro-apoptotic proteins Bax and caspase-3 more effectively than ECE. Early and late apoptosis in PC-12 cells were more effectively decreased by ECPE than ECE treatments. From the results obtained in this study, we concluded that ECPE, which is rich in phlorotannins, including the marker compound dieckol, may be applied to the development of functional materials for improving cognition and memory.

• BMB Reports
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• 제54권3호
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• pp.176-181
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• 2021

Bcl-x, a member of the Bcl-2 family, plays a key role in apoptosis. Alternative splicing of Bcl-x pre-mRNA through alternative 5' splice-site selection produces an anti-apoptotic mRNA isoform that includes exon 2b and a pro-apoptotic Bcl-x mRNA isoform that excludes exon 2b. Here we used Bcl-x minigene and identified SRSF2 and SRSF6 as two regulatory factors of 5' splice-site selection of Bcl-x pre-mRNA. We selected binding clusters closer to 5' splice-sites from multiple potential binding sites of SRSF2 and SRSF6 to perform loss of functions analysis through site-directed mutagenesis. Our results demonstrated that these mutations did not abolish regulatory functions of SRSF2 or SRSF6, indicating that a single binding motif or a cluster was not a functional target of these proteins in Bcl-x pre-mRNA splicing. Random deletion mutagenesis did not disrupt the role of SRSF2 and SRSF6. Importantly, mutagenesis of 5' splice-site to a conserved or a weaker score demonstrated that the weaker strength of the target 5' splice-site or higher strength of the other 5' splice-site strength limited the role of SRSF2 and SRSF6 in 5' splice-site activation.

• 생명과학회지
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• 제27권9호
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• pp.1070-1077
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• 2017

활성산소종으로 유도되는 연골 세포의 apoptosis는 퇴행성 관절염의 발병 기전에 중요한 역할을 한다. Schisandrin 속의 과일에서 발견되는 생체 활성 화합물인 schisandrin A는 여러 가지 약리학적 작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 현재까지 schisandrin A의 유도체들의 항산화 효과에 대해서는 여러 연구가 보고되었지만, schisandrin A의 항산화 효능의 분자 기전은 아직 미해결 상태로 남아 있다. 본 연구는 SW1353 인간 연골세포에서 산화적 스트레스($H_2O_2$)에 대한 schisandrin A의 세포 보호 여부를 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 schisandrin A는 PARP 단백질의 분해와 caspase-3의 활성 차단을 통해 $H_2O_2$에 의해 유도된 성장 억제와 apoptosis를 유의적으로 억제하였다. 이러한 schisandrin A의 anti-apoptotic 효과는 미토콘드리아 기능 손상의 억제와 pro-apoptotic Bax의 발현 증가 및 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소의 차단과도 관련이 있었다. 또한, schisandrin A는 ROS의 생성과 DNA 손상 마커인 H2AX의 인산화도 효과적으로 저해하였다. 따라서 SW1353 연골세포에서 schisandrin A는 산화적 스트레스에 의한 ROS 생성의 억제를 통하여 apoptosis와 DNA 손상을 보호하였음을 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구의 결과는 schisandrin A가 ROS의 과잉 생산으로 인한 산화적 장애에 치료적 잠재력이 있음을 보여준다.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권4호
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• pp.255-263
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• 2019

본 연구에서는 다양한 약리학적 활성을 가지는 것으로 알려진 감초 열수추출물(GRW)의 항암효능을 알아보기 위하여 인체 방광암 T24 세포에서 생존율 및 증식억제에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부 및 관련 인자들의 발현 변화를 조사하였다. 먼저 GRW의 처리에 따른 증식억제 정도를 조사한 결과, GRW 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 GRW 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. 이는 GRW의 처리에 의한 암세포의 증식억제 및 형태적 변형이 암세포의 apoptosis 유발과 밀접한 관련이 있음을 시사하여 주는 것으로 사료된다. GRW 처리에 의한 apoptosis 유발에 관여하는 유전자의 탐색을 위하여 apoptosis와 연관성을 가지는 Bcl-2 family에 속하는 유전자의 발현을 조사한 결과 GRW 처리 농도 의존적으로 Bax 단백질의 발현증가와 더불어 Bcl-2 및 Bcl-xL 단백질의 발현감소가 관찰되었다(Fig. 3A). 이는 GRW에 의한 T24 세포의 apoptosis 유발에 Bcl-2 family에 속하는 유전자의 발현 조절이 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다. 또한 GRW의 처리에 따른 MMP의 소실은 미트콘드리아 막의 교란이 유발되었음을 의미하는 것으로, 이러한 MMP 값의 변동은 Bcl-2 family 단백질의 발현 변화에 의한 것이라 추정된다. 한편 Apoptosis에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 caspase(-3/-8/-9)의 발현과 이들의 활성을 억제하는 IAP family (XIAP, cIAP-1, cIAP-2)의 발현에 GRW이 어떠한 영향을 미치는지를 조사한 결과, caspase-3, -8 및 -9의 활성형 단백질 발현 및 정량적 활성증가를 확인하였으며, IAP family 속한 3가지 단백질 모두 발현이 감소하는 것이 관찰되었다. 이상의 결과에서 GRW은 외인적 및 내인적 경로의 개시에 핵심적인 역할을 하는 caspase-8 및 -9의 활성을 모두 증가시켰으며, 이에 따른 caspase-3의 활성증가에 의하여 apoptosis가 유발되었음을 알 수 있었다. 이러한 두 경로의 동시 활성화에는 미트콘드리아의 기능 소실과 Bcl-2 및 IAP family의 발현 변화가 관여하고 있었으며, 특히 Bid의 발현 감소는 GRW에 의한 내인적 경로를 증폭시키는 효과로 작용했을 것이라 추정된다. 방광암의 치료에 보다 효과적인 생리활성을 갖는 물질을 발굴하고 그와 관련된 분자 및 세포수준에서의 기전을 밝히는 것이 중요하기에 본 연구의 결과는 향후 GRW로 수행될 추가 실험을 위한 기초자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.555-562
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• 2016

본 연구는 해양자원의 대표적인 갈조류 중 미역(Undaria pinnatifida), 미역쇠(Petalonia binghamiae), 넓은 미역쇠(Punctaria latifolia)를 추출한 시료들을 이용하여 위암, 유방암 세포에서 성장에 미치는 영향을 조사하였고, 성장 억제효과가 가장 뛰어난 시료가 apoptosis 발현을 유도시키는지 확인하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에 미역, 미역쇠, 넓은 미역쇠 추출물 0, 50, 100, 200 μg/ml로 24시간 동안 처리한 뒤 MTT assay를 통하여 암세포 성장 억제효과를 확인하였다. 실험 결과 모든 추출물들이 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 농도 의존적으로 암세포의 성장을 억제 하였다. MTT assay 실험 결과에서 암세포 성장 억제효과가 가장 좋은 넓은 미역쇠 추출물이 apoptosis를 유도하는지 확인하기 위해 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 DAPI staining을 수행 하였고, 넓은 미역쇠 추출물 200 μg/ml에서 세포질 응축이 통계학적으로 유의적인 증가를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 넓은 미역쇠 추출물이 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 apoptosis를 유도하여 암세포 성장을 억제한 것으로 사료된다. 넓은 미역쇠 추출물이 apoptosis 발현 기전에 영향을 주는지 보기 위해 Western blotting을 수행하여, Bcl-2 family 단백질인 Bax와 Bcl-2의 발현 그리고 DNA 복구 단백질인 PARP의 발현을 확인 하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에 넓은 미역쇠 추출물 0, 200 μg/ml로 24시간 처리한 결과, pro-apoptotic protein 인자인 Bax와 DNA 복구 단백질 PARP 분절이 증가 하였고, anti-apoptotic protein 인자인 Bcl-2 발현은 감소하였다. 이러한 결과를 종합하였을 때, 미역, 미역쇠, 넓은 미역쇠 추출물은 인간 위암세포인 AGS와 유방암 세포인 MDA-MB-231, SK-BR-3에서 암세포 성장 억제효과가 있음을 확인하였고, 그 중 가장 효과가 우수한 넓은 미역쇠가 미역, 미역쇠보다 뛰어난 항암 효과를 나타내었다. 따라서 갈조류 추출물의 기능성 식품 및 항암제로서의 개발 가능성을 보여 주고 있으며, 특히 넓은 미역쇠 추출물의 항암효과에 대한 연구가 in vivo에서도 이루어 져야 할 것으로 사료된다.