• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권3호
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• pp.458-465
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• 2021

Tubulysin은 다양한 암세포주에 대해 강한 항암활성을 보이는 점액세균 유래 이차대사 생리활성물질이다. 본 연구에서는 tubulysin을 생산하는 두 균주의 점액세균 Archangium gephyra MEHO_002와 MEHO_004의 유전체 분석을 통해 tubulysin 생합성 유전자들로 추정되는 유전자군을 발견하였으며, 플라스미드 삽입에 의한 유전자 불활성화를 통해 이들 유전자들이 tubulysin 생산과 직접 연관되어 있음을 확인하였다. A. gephyra MEHO_002와 MEHO_004 균주의 tubulysin 생합성 유전자군(tubA~tubF)은 DNA 염기서열이 서로 97% 동일하였으며, 암호화하는 단백질들의 아미노산 서열도 서로 97-100% 유사하였다. MEHO_002와 MEHO_004 균주의 tubulysin 생합성 유전자군은 tubulysin 생산 점액세균으로 알려진 Cystobacter sp. SBCb004의 tubulysin 생합성 유전자군과 DNA 염기서열이 86% 동일하였다. 유전자군의 구성은 tubZ 유전자가 존재하지 않는다는 점을 제외하고는 SBCb004의 tubulysin 생합성 유전자군 구성과 동일하였다. 각 유전자가 암호화하는 단백질의 아미노산 서열은 Cystobacter sp. SBCb004의 tubulysin 생합성 유전자가 암호화하는 단백질들과 88-97% 유사하였으며, 각 단백질들의 도메인 구성도 동일하였다.

• 생명과학회지
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• 제31권4호
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• pp.400-409
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• 2021

천연 benzophenanthridine alkaloid의 일종인 sanguinarine에 의한 인간 암세포에서의 세포사멸 유도는 암 치료를 위한 잠재적 치료 가능성으로 여겨져 왔으나 기본적인 항암 기전은 여전히 불분명하다. 종양 억제제 p53의 결실 또는 돌연변이는 결장암세포의 항암제 내성에 대한 주요 원인으로 작용하다. 따라서, 본 연구에서는 정상 p53을 가진 HCT116 (p53+/+) 및 p53이 결여된 HCT116 (p53-/-) 결장암세포를 대상으로 sanguinarine에 의해 유도되는 세포사멸에서 p53의 역할을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, sanguinarine은 HCT116 (p53-/-) 세포에 비하여 HCT116 (p53+/+) 세포의 생존력을 현저히 감소시켰다. 아울러 sanguinarine은 HCT116 (p53-/-) 세포보다 HCT116 (p53+/+) 세포에서 p53 및 cyclin-dependent kinase 억제제 p21^WAF1/CIP1의 발현을 증가시키면서 DNA 손상 및 세포사멸의 유도를 증가시켰다. Sanguinarine은 HCT116 (p53+/+) 세포에서 외인성 및 내인성 세포사멸의 개시에 관여하는 caspase-8 및 caspase-9의 활성을 증가시켰으며, 전형적인 효과기 caspase인 caspase-3을 활성화시켰다. 또한, sanguinarine은 HCT116 (p53+/+) 세포에서 Bax/Bcl-2의 발현 비율을 증가시키고 미토콘드리아 손상을 유발하였지만, HCT116 (p53-/-) 세포에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았다. 결론적으로 본 연구의 결과는 sanguinarine은 HCT116 결장암세포에서 p53 의존적으로 외인성 및 내인성 세포사멸의 경로 활성을 통하여 세포사멸을 유도하였음을 의미한다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제27권2호
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• pp.101-120
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• 2019

PURPOSE : Euonymi Lignum Suberalatum (EL) is the stem fin of Euonymi alatus. In traditional Korean medicine, EL is used for treatment of uterine bleeding, metritis and static blood. Recently, many studies have reported several pharmacological effects of EL including anticancer, antimicrobial, antidiabetic activity, and anti-oxidative stress. However, the mechanisms underlying anti-inflammatory effects by the EL is not established. METHODS : To investigate anti-inflammatory effects of Euonymi Lignum Suberalatum Water (ELWE), Raw 264.7 cells were pre-treated with $10-300{\mu}g/mL$ of ELWE, and then exposed to $1{\mu}g/mL$ of LPS. Levels of NO, IL-6, $IL-1{\beta}$ and $TNF-{\alpha}$ were detected by ELISA kit. Expression of pro-inflammatory proteins were determined by immunoblot analysis. To evaluate the anti-inflammatory effect in vivo, rat paw edema volume, and expressions of COX-2 and iNOS proteins in carrageenan (CA)-induced rat paw edema model. RESULTS : NO production activated by LPS, was decreased by $30-300{\mu}g/mL$ of ELWE. Production of inflammatory mediators such as $TNF-{\alpha}$, ILs, $PGE_2$ were decreased by ELWE 100 and $300{\mu}g/mL$. In addition, ELWE reduced LPS-mediated iNOS and COX-2 expression. Moreover, ELWE increased $I-{\kappa}B{\alpha}$ expression in cytoplasm and decreased $NF-{\kappa}B$ expression in nucleus. In vivo study, ELWE reduced the increases of paw swelling, and expression of iNOS and COX-2 proteins in paw edema induced by CA injection. CONCLUSION : The results indicate that ELWE could inhibit the acute inflammatory response, via modulation of $NF-{\kappa}B$ activation. Furthermore, inhibition of rat paw edema induced by CA is considered as clear evidence that ELWE may be a useful source to treat acute inflammation.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권2호
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• pp.153-159
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• 2019

이상의 연구 결과로 미루어 볼 때, 상동나무 가지 (STB)와 잎(STL)은 $GSK3{\beta}$와 ROS에 의존하지 않는 ${\beta}-catenin$의 분해 유도를 통해 대장암 및 폐암세포의 생육을 억제하는 것으로 나타났다. 본 결과는 상동나무 가지와 잎의 항암을 위한 대체보완소재 및 천연 항암제 개발을 위한 소재로 활용이 가능할 것으로 판단된다. 그러나 추가적 연구를 통해 상동나무 가지와 잎의 ${\beta}-catenin$의 분해 유도 관련 기전연구와 항암 활성물질의 분석연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권12호
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• pp.1128-1141
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• 2021

당귀는 한국을 비롯한 동북아 지역에서 다양한 질병을 치료하는 데 전통적으로 가장 많이 사용되는 한약재 중 하나인데 주로 조혈, 혈행 개선 기능을 바탕으로 한 여성 건강관리 외에도 진정, 진통 그리고 강장 효과를 목적으로 사용되어왔다. 특히, 다른 국가에서 재배 생산되는 당귀에서는 decursin, decursinol 그리고 decursinol angelate와 같은 피라노쿠마린 계열의 유효 성분의 함유량이 적지만, 우리나라에서 자생하는 식물로서 참당귀(Angelica gigas Nakai)는 함유량이 많아 약효 등에서 차별성을 가지고 있다. 지난 20여년간 decursin, decursinol 그리고 decursinol angelate의 약리학적 효과에 대한 연구를 통해 항암제투여 부작용으로서의 호중구감소증 예방을 포함하는 항종양 효과를 비롯하여 고지질혈증, 당뇨, 생리 불순, 신장기능 장애 등에 대한 대사 순환계 개선, 천식 등에 대한 호흡기계 개선, 인지 개선, 항염증 작용, 항산화 작용, 적혈구 및 혈소판 등 혈구세포의 수준 증가, 임신율 개선 효과 등을 가지고 있음을 확인하였으며 이들에 대한 다양한 식의약품 개발 가능성을 주시할 필요가 있을 것으로 사료된다. 하지만, 일정 수준 정제되지 않았거나 섭취 용량에 제한이 없는 식품류의 개발에 대해서는 이들 성분의 과용으로 일어날 수 있는 부작용과 같은 안전성 프로파일에 대한 부분도 반드시 고려되어야 할 것이다. 이 글에서는 참당귀에 함유된 피라노쿠마린계 물질의 약리학적 효과와 함께 잠재적인 독성 등과 같은 특성을 요약하여 앞으로의 천연물 기반 제품의 개발 방향과의 연관성을 설명하고자 한다. 이를 통해 참당귀 등의 소재를 이용한 건강기능성 식품이나 식물성 신약 등의 개발에 기여할 수 있기를 기대한다.

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

• 대한통합의학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-10
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• 2024

Purpose: Lycopene is abundantly contained in Tomatoes and is known for diverse biological activities such as antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer effects. In this study, the antioxidative potential of lycopene was investigated through the induction of hemeoxygenase (HO)-1 by nuclear factor-erythroid 2 p45-related factor2 (Nrf2) and upstream signaling molecules, mitogen-activated protein kinase (MAPK) and phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Aktin RAW 264.7 cells. Methods: The antioxidative potential of lycopene against oxidative stress and its molecular mechanisms were determined by the cell viability assay, intracellular reactive oxygen species (ROS) formation assay, and Western blot analysis in RAW 264.7 cells. Results: Lycopene treatment significantly attenuated tert-butyl hydroperoxide (t-BHP) induced intracellular ROS formation in a dose-dependent manner without any cytotoxicity. In addition, 50 µM of lycopene for 6 h treatment induced potent HO-1 expression and its transcription factor, Nrf2. MAPK and PI3K/Aktwere also analyzed due to their critical roles in the regulation of cellular redox homeostasis against oxidative damage. As a result, phosphorylation of extracellular regulated kinase (ERK) was significantly induced by lycopene treatment while the activated status of c-Jun NH2-terminal kinase (JNK), p38, and Akt, were not given any effect. To confirm the antioxidative mechanism of HO-1 mediated by ERK activation, each selective inhibitor was employed in a protection assay, in which oxidative damage occurred by t-BHP. Lycopene, SnPP, and CoPP treatments reflected accelerated HO-1 expression could be a protective role against oxidative damage-initiated cell death. A selective inhibitor for ERK significantly inhibited the lycopene-induced cytoprotective effect but selective inhibitors for other signaling molecules did not attenuate the rate of t-BHP-induced cell death. Conclusion: In conclusion, lycopene potently scavenged intracellular ROS formation and enhanced the HO-1 mediated antioxidative potential through the modulation of Nrf2, MAPK signaling pathway in RAW 264.7 cells.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.402-407
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• 2023

혈소판 응집의 조절은 정상적인 지혈을 유지하는 데 중요하지만 비정상적이거나 과도한 혈소판 응집은 뇌졸중, 죽상동맥 경화증 및 혈전증과 같은 심혈관 질환에 기여할 수 있다. 따라서 혈소판 응집을 제어하거나 억제할 수 있는 물질을 식별하는 것은 이러한 상태의 예방 및 치료를 위한 유망한 접근 방식이다. Artemisia 또는 Scopolia 속 식물에서 추출한 artemisinin은 항암 및 알츠하이머병 연구와 같은 다양한 분야에서 가능성을 보여주었다. 그러나 artemisinin이 혈소판 활성화 및 혈전 형성에 영향을 미치는 구체적인 역할과 메커니즘은 아직 완전히 밝혀지지 않았다. 이 연구는 혈소판 활성화 및 혈전 형성에 대한 artemisinin의 효과를 조사하였다. 그 결과, cAMP 생성과 cAMP 의존성 kinase에 대한 기질인 VASP 및 IP₃R의 인산화가 artemisinin에 의해 유의미하게 증가되었다. IP₃R의 인산화는 조밀한 관형 시스템에서 정상적으로 동원되는 Ca²⁺를 억제하였고, VASP의 인산화는 αIIb/β₃ 혈소판 막 불활성화를 통한 fibrinogen 결합을 억제하였다. 마지막으로, artemisinin은 thrombin이 유발하는 혈전 형성을 농도의존적으로 억제하였다. 따라서 우리는 artemisinin이 혈소판 활성화의 효과적인 예방 및 치료제로 작용하여 비정상적인 혈소판 응집 및 혈전 형성으로 인해 유발되는 심혈관 질환의 개선에 기여할 수 있음을 제안한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권8호
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• pp.1137-1143
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• 2015

본 연구는 금매와 매화 잎의 열수, 냉수, 아세톤, 에탄올, 에틸아세테이트, 클로르포름, 헥산 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 함량을 측정하고 DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성, 환원력을 측정하였으며 세포보호 효과 및 항암활성을 분석하였다. 총 폴리페놀 함량은 금매와 매화 잎의 에탄올추출물에서 각각 336.41과 523 mg GAE/100 g의 가장 높은 함량을 보였다. 총 플라보노이드와 탄닌 함량은 금매보다 매화 잎이 전체적으로 높은 함량을 나타냈다. DPPH 라디칼과 ABTS 소거능에서는 금매의 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하였다. 매화 잎 에탄올추출물은 $200{\mu}g/mL$ 농도에서 DPPH 라디칼 소거능이 65.48%로 가장 높았고 ABTS 라디칼 소거능에서는 매화 잎의 전 추출물에서 높은 활성을 보여주었다. 환원력에서는 금매와 매화 잎의 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하였다. $H_3O_2$ 에 의해 유도된 산화적 손상에 대한 세포의 보호 효과에서 금매는 보호 효과가 나타나지 않았으나 매화 잎의 전 추출물에서 보호 효과를 보였다. 금매와 매화 잎은 에틸아세테이트, 클로르포름, 헥산, 에탄올 추출물에서 A549, HeLa, U87 세포의 높은 종양 억제능을 보였으나 에틸아세테이트, 클로르포름, 헥산 추출물은 간 정상세포(BNLCL2)에서 세포 독성을 보였으나 에탄올추출물만 간 정상세포에서 안정한 세포 생존율을 보였다. 본 연구의 결과, 금매와 매화 잎의 추출물에서 높은 항산화력은 폴리페놀 함량이 밀접하게 관여한 것으로 보인다. 본 연구에서는 금매와 매화 잎의 추출물은 항산화와 항암 기능성식품 소재로서의 개발 가능성이 있다고 보인다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제35권3호
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• pp.165-175
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• 2010

Valproic acid(VPA)는 아주 잘 알려진 항경련제로서, 30년 동안 간질치료제로서 사용되어져 왔다. VPA는 1997년에 최초로 원시 신경외배엽성 암세포의 증식 억제와 분화를 유도하는 항암제의 효능이 밝혀졌다. 그리고 VPA의 항암효과는 히스톤탈 아세틸화효소억제제의 기전에 기인한다고 규명되었다. 담즙산과 합성담즙산유도체가 여러 종류의 암세포에 세포자멸사(apoptosis)를 유도하며, 항암효과가 있다고 알려져 있다. 또한 합성 chenodeoxycholic acid(CDCA) 유도체가 여러 가지 암세포에 유도한 세포자멸사 연구들이 보고되어져 왔다. 본 연구는 히스톤탈아세틸화효소억제제인 VPA와 합성 CDCA 유도체인 HS-1200의 병용처리가 사람골육종세포에 효과적인 상승 세포자멸사 효과가 있는지를 알기 위해서 수행되었다. VPA과 HS-1200의 병용처리가 단독처리에 비해서 효과적인 세포생존율 감소가 있는지 확인하기 위해서 trypan-blue법을 시행하였고, 세포자멸사의 유도와 증가를 확인하기 위해서 Hoechst 염색법, flow cytometry(DNA hypoploidy와 MMP 측정), Western bot 분석법 그리고, 면역형광염색법을 수행하였다. 병용처리 된 사람골육종세포는 단독처리 된 사람골육종세포에서 거의 관찰할 수 없었던 많은 핵 응축, DNA 조각남, 사립체막 전위와 DNA 양의 감소, cytochrome c의 세포질로의 유리, AIF의 핵으로의 이동, caspase-7, caspase-3 그리고 PARP의 파괴와 같은 세포자멸사 증거를 보였다. 48시간 동안 1 mM의 VPA와 $25\;{\mu}M$ HS-1200을 각기 단독처리 한 결과에서는 세포자멸사를 유도 못했으나, 병용처리한 결과에는 아주 탁월한 세포자멸사의 유도를 보였다. 이러한 병용처리 결과는 사람골육종의 새로운 치료적 전략으로 응용될 수 있다고 생각한다.