• Molecules and Cells
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• 제28권6호
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• pp.559-563
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• 2009

Glyceraldehyde-3-phosphate is a key intermediate in several central metabolic pathways of all organisms. Aldolase and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase are involved in the production or elimination of glyceraldehyde-3-phosphate during glycolysis or gluconeogenesis, and are differentially expressed under various physiological conditions, including cancer, hypoxia, and apoptosis. In this study, we examine the effects of glyceraldehyde-3-phosphate on cell survival and apoptosis. Overexpression of aldolase protected cells against apoptosis, and addition of glyceraldehyde-3-phosphate to cells delayed apoptosis. Additionally, delayed apoptotic phenomena were observed when glyceraldehyde-3-phosphate was added to a cell-free system, in which artificial apoptotic process was induced by adding dATP and cytochrome c. Surprisingly, glyceraldehyde-3-phosphate directly suppressed caspase-3 activity in a reversible noncompetitive mode, preventing caspase-dependent proteolysis. Based on these results, we suggest that glyceraldehyde-3-phosphate, a key molecule in several central metabolic pathways, functions as a molecule switch between cell survival and apoptosis.

• 생명과학회지
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• 제27권2호
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• pp.164-171
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• 2017

본 연구에서는 인간 자궁경부암세포주에서 S-allylcysteine (SAC)이 세포자멸경로에 중요한 역할을 담당하는 initiator caspase의 하나인 caspase-9와 effector caspase에 속하는 caspase-3 및 caspase-7 그리고 DNA 복구에 관여하는 poly ADP-ribose polymerase (PARP)의 발현조절에 미치는 영향과, SAC에 의한 이러한 세포자멸 및 DNA 복구 관련 단백질의 발현변화가 세포증식억제를 통한 기능적 작용을 유발하는지를 조사하였다. 단백질 발현분석 결과, 특히 50 mM의 SAC로 48시간 동안 처리하였을 경우, procaspase-3, -7, -9 및 PARP의 발현은 각각 94%, 38%, 95% 및 64% 감소되었으며, 이와 반대로 caspase-3, -7, -9 및 cleaved-PARP의 발현은 현저히 증가되었다. 또한 cell proliferation assay 결과, 20 mM 이상의 SAC 처리는 6, 12, 24 및 48시간에서 농도 및 시간 의존적인 세포증식 억제효과를 나타내었다. 이러한 결과는 SAC 처리가 자궁경부암세포의 증식을 억제하며, 이에 대한 가능한 분자적 작용기전들 중의 하나로 세포자멸과정 중 initiator caspase의 하나인 caspase-9의 활성을 유도하고 이에 따른 effector caspase인 caspase-3과 caspase-7의 활성을 촉진시킬 뿐만 아니라 DNA 복구에 관여하는 PARP의 불활성화를 초래함으로써 세포자멸 유도에 관여하는 것으로 사료된다.

• 대한한방부인과학회지
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• 제20권4호
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• pp.1-23
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• 2007

Purpose: These experiments were undertaken to evaluate the effect of Onpoeum on ovarian functions and differential gone expressions related with cell viabilities caspase-3, MAPK and MPG in female mice. Methods: We administered the Onpoeum to 6-week-old female ICR mice for 4, 8, or 12 days. With different concentration of Onpoeum, the female mice were injected PMSG and hCG for ovarian hyperstimulation. The mice divided into 3 different groups for each experiment. We chose the Caspase-3 for cell apoptosis, MAPK and MPG genes for cell viability and DNA repair. Results: In case of 4, 8, 12 day of Onpoeum, we were examined the mean number of total ovulated oocytes and the number of morphologically normal oocytes. We were also examined the embryonic developmental competence in vitro. In audition we were examined the differential expression of cell apoptosis, viability and DNA repair related genes, Caspase-3, MAPK and MPG according to concentration and duration of Onpoeum. From these results showed that the administration of Onpoeum played a role of prevention of cell apoptosis and DNA damages and also increased cell proliferation resulted in ovarian functions. Conclusion: It is suggested that the medication of Onpoeum may have beneficial effect on reproductive functions of female mice via prevention of cell apoptosis and DNA damaging and promotion of cell proliferation.

• 대한한방소아과학회지
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• 제20권1호
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• pp.257-272
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• 2006

Objective : In this study, the ability of Oriental medicine Samultanggamibang(SMTG) to induce apoptosis was investigated in B16F10 melanoma cells. Method : Tetrazolium-based colorimetric assay was performed for cytotoxicity test. Several new assays for the basis of biochemical events associated with apoptosis such as DNA fragmentation by a flow cytometry, caspase-3 activation and PARP cleavage by Western blotting should be carried out potentially useful for the basis of biochemical events associated with apoptosis such as a flow cytometry and caspase-3 activation. Results : (1) The number of B16F10 melanoma cells was less than 30 % after exposure to 1 mg/ml SMTG for 48 h. SMTG increased cytotoxicity of B16F10 melanoma cells in a dose- and time-dependent manner. (2) The percentage of apoptotic cells by flow cytometric analysis of the DNA-stained cells increased to 21 % at 24 h and 25 % at 48 h after treatment with 1 mg/ml SMTG. (3) SMTG-induced apoptosis was accompained by the activation of caspase-3 and the specific proteolytic cleavage of poly-ADP-ribose polymerase. (4) SMTG induces the activation of caspase-3 and the specific proteolytic cleavage of poly-ADP-ribose polymearse and eventually leads to apoptosis through c-Jun NH2-terminal protein kinase (JNK)-dependent manner in B16F10 melanoma cells. Conclusion : SMTG had a strong cytotoxic effect of B16F10 melanoma cells.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제26권11호
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• pp.937-942
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• 2003

Nitric oxide(NO) induces apoptosis in human osteoblasts. Treatment with exogenous NO donors, SNAP (S-Nitroso-N-acelylpenicillamine) and SNP (sodium nitroprusside), to MG-63 osteoblasts resulted in apoptotic morphological changes, as shown by a bright blue-fluorescent condensed nuclei and chromatin fragmentation by fluorescence microscope of Hoechst 33258-staining. The activities of caspase-9 and the subsequent caspase-3-like cysteine proteases were increased during NO-induced cell death. Pretreatment with Z-VAD-FMK (a pancaspase inhibitor) or Ac-DEVD-CHO (a specific caspase-3 inhibitor) abrogated the NO-induced cell death. The NO donor markedly activated JNK, a stress-activated protein kinase in the human osteoblasts. This study showed that the inhibition of the JNK pathway markedly reduced NO-induced cell death. But neither PD98059 (MEK inhibitor) nor SB203580 (p38 MAPK inhibitor) had any effect on NO-induced death. Taken together, these results suggest that JNK/SAPK may be related to NO-induced apoptosis in MG-63 human osteoblasts.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권7호
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• pp.679-686
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• 2003

목 적 : AT는 드물게 발생하는 상염색체성 열성질환으로, 소뇌의 퇴화에 의한 운동장애와, 암 발생의 소인이 증가하는 등 많은 임상적 징후가 보인다. AT 질환을 유발하는 ATM 유전자는 DNA 손상시 세포주기 정지를 유도시키지 못하며, 방사선 조사 후 세포 생존력을 유지시키지 못하여 세포자멸사를 유도하게 된다. 따라서 암세포에 DN-ATM 유전자를 발현시켜 AT 세포의 표현형으로 변화시킨다면, 이러한 암세포는 방사선에 의해 유도되는 세포자멸사가 훨씬 더 증가된다. 그러나 지금까지 ATM 세포에서 방사선에 의해 야기되는 세포자멸사 경로는 밝혀져 있지 않다. 그러므로 본 연구에서는 DN-ATM이 발현되는 CT-26 대장암 세포를 이용하여 방사선 조사 후에 유도되는 세포자 멸사 경로를 구명하고자 하였다. 방 법 : DN-ATM 아데노바이러스(Ad/DN-ATM)와 표식 유전자 GFP만을 함유한 대조 아데노바이러스(Ad/GFP)를 제작하여 CT-26 세포에 감염시켰다. DN-ATM이 발현되는 CT-26세포에서 방사선 조사로 유도되는 세포자멸사 경로는 [$^3H$]-thymidine assay, DNA fragmentation, 및 Western immunoblot analysis으로 실험하였다. 결 과 : 실험 결과에서 방사선 조사 후 세포의 성장이 감소하는 것으로 보아 CT-26 대장암 세포가 AT 환자에서 보여지는 표현형으로 변화되었다는 것을 보여주었고, 방사선 조사에 의한 세포자멸사가 유도되었다. 방사선 조사 후 시간이 지날수록 Bcl-2의 발현이 감소되고, Bax의 발현이 증가하며, caspase 9, caspase 3 및 PARP가 활성화되었다. 결 론: 이러한 실험 결과들은 DN-ATM이 발현되고 있는 CT-26 세포에서 방사선 조사 후 야기되는 세포자멸사 경로는 미토콘드리아를 통하여 caspase 9, caspase 3와 PARP의 활성에 의해 일어나는 세포자멸사임을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제16권1호
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• pp.30-36
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• 2006

호중구의 세포사멸은 자연적으로 일어나지만 여러 외부자극에 의한 신호의 전달에 의하여 증가하거나 지연된다. 본 연구에서는 항암, 항생제로 개발된 프레닐 페놀계인 ascochlorin의 유도체 중에서 백혈구 암의 세포사멸을 유도하는 4-O-methyl-ascochlorin (MAC)이 호중구의 자연 세포사멸 및 지연되는 세포사멸에 어떠한 영향을 미치는가와 그 작용기작을 연구하였다. 호중구의 세포사멸은 사람 말초 혈액으로부터 분리하여 세포 배양 시간에 따라 형태 변화, annexin-V/propidium iodide의 염색, 및 DNA 전기영동 등으로 조사하였다. MAC는 농도 및 시간 의존 형으로 호중구의 세포사멸을 증가시켰다. 그러나 granulocyte macrophage-colony stimulating factor나 lipopolysaccharide 등에 의한 세포사멸의 지연은 MAC에 의하여 부분적으로 억제되었다. MAC에 의한 세포사멸의 유도는 pancaspase, caspase-8 및 caspase-3 억제제인 zVAD-fmk. zIETD-fmk, 및 zDEVD-fmk에 의하여 억제되었으며 procaspase-8과 procaspase-3의 단백질 양도 MAC로 처리한 호중구에서 현저히 감소하였다. 미토콘드리아 막 투과성은 MAC에 의하여 현저히 감소하였으나 zVAD-fmk에 의하여 완전히 봉쇄되지 못하였다. 이들 결과 들은 MAC에 의한 호중구 세포사멸의 증가는 caspase-8 및 caspase-3의 활성을 통하여 일어나지만 미토콘드리아의 막성분에는 영향이 없다는 것을 제시하고 있다.

• 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.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권6호
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• pp.835-842
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• 2016

PI3K/Akt 신호계는 세포 생존의 조절에 필수적인 경로로 대부분 암세포에서 활성이 증대되어 있다. 본 연구에서는 동충하초의 주요 생리활성 물질인 cordycepin에 의한 AGS 인체 위암 세포의 apoptosis 유도에 미치는 PI3K/Akt 신호계의 역할을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 cordycepin의 처리 농도의 증가에 따라 AGS 세포의 생존율은 억제되었으며, 이는 apoptosis 유도와 밀접한 관계가 있음을 핵의 형태적 변화와 flow cytometry 분석을 통하여 확인 하였다. 이러한 cordycepin의 apoptosis 유도 효과는 PI3K/Akt 신호계의 활성 저하와 연관성이 있었으며, 세포독성을 나타내지 않는 범위의 PI3K/Akt 신호계 저해제인 LY294002를 cordycepin과 동시 처리하였을 경우, cordycepin에 의한 apoptosis 유발을 더욱 증대시켰다. 그리고 cordycepin에 대한 LY294002의 apoptosis 유발 증대는 caspases (caspase-3, -8 및 -9)의 활성 증가와 poly(ADP-ribose) polymerase 단백질의 분해 증가를 촉진했다. 또한 cordycepin이 처리된 AGS 세포에서 LY294002는 apoptosis 유도에 관여하는 Bax의 발현을 증가시켰고 apoptosis 억제에 관여하는 Bcl-2의 발현은 감소시켰으며, 이는 미토콘드리아 기능 손상과 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리를 증대시켰다. 따라서 PI3K/Akt 신호계의 활성 차단은 cordycepin의 항암 활성을 더욱 상승시켰으며, 이는 미토콘드리아 기능 손상과 caspase의 활성 증대를 통하여 이루어짐을 알 수 있었다.

• Toxicological Research
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• 제18권2호
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• pp.183-190
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• 2002

The mechanism by which catechin-mediated cytotoxicity against tumor cells remains to be elusive. To elucidate the mechanical mights of anti-tumor effects, (-)epigallocatechin-gallate (EGCG) of catechin was applied to human prostate cancer DU 145 cells. Cell viability was measured by crystal violet staining. Cell lysates were wed to measure the catalytic activity of caspases by using fluorogenic peptide: Ac-DEVD-AMC for caspase-3 protease, Z-IETD-AFC for caspase-8 protease, Ac-LEHD-AFC for caspase-9 protease as substrates. The equal amounts of protein from cell lysate was separated on SDS-PAGE and analyzed by western blotting with anti-Fas antibody, anti-FasL antibody, anti-BCL2 antibody and anti-Bax antibody. (-)EGCG induced the death of DUl45 cells, which was revealed as apoptosis shown by DNA fragmentation. (-)EGCG induced the activation of caspase family cysteine proteases including caspase-3, -8 and -9 proteases in DU145 cells. Also, (-)EGCG increased the expression of Fas and Fas ligand (FasL) protein in DU145 colls. The expression level of BCL2 was decreased in (-)EGCG treated DU145 cells, whereas Bax protein was increased in a time-dependent manner. We suggest that (-)EGCG-induced apoptosis of DU145 cells is mediated by signaling pathway involving caspase family cysteine protease, mitochondrial BCL2-family protein and Fas/FasL.