본 연구는 한우의 난포낭종 및 황체낭종에서 세포자멸사 관련 유전자의 발현 변화를 조사함으로써 난소낭종과 세포자 멸사간의 관계를 정리하고자 한다. 마이크로어레이 분석 결과, 난포낭종에서 PIK3R2와 AKT1가 유의하게 증가하였고, 황체낭종에서는 증가되는 세포자멸사 관련 DEGs, TNF-RAF2, PRLR, FOXL2, STK4 및 COL4A3와 감소하는 DEGs, INHA, CIDEB, BCL10 및 FASLG가 포함되었다. 정량적 역전사 중합 효소 반응을 이용하여 mRNA 발현 변화를 검증한 결과 INHA, CIDEB, BCL10 및 FASLG만 마이크로어레이와 동일한 결과를 보였다. INHA의 경우 마이크로어레이 결과에서는 1.43배 감소하고 정량적 역전사 중합효소 반응 결과에서는 12.3배 감소하였다. 세포사멸 확인을 위하여 TUNEL 형광염색과 ERK, JNK, p38, PI3K 및 Akt/PKB의 웨스턴 블랏 분석을 실시한 결과 정상난소와의 유의한 차이를 확인할 수 없었다. Caspase의 활성 및 Bax, Bcl-2, Bcl-xL의 단백질 분석 역시 정상난소와 유의한 차이를 보이지 않았다. 오히려 PI3K와 p-Akt의 발현이 정상에 비하여 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과들로 미루어 보아 난소낭종 시 볼 수 있는 세포자멸사의 낮은 발현율은 세포 사멸인자의 발현 감소로 나타날 수 있을 것이라 생각된다.
Objective: Numerous studies have indicated that the apoptosis and proliferation of granulosa cells (GCs) are closely related to the normal growth and development of follicles and ovaries. Previous evidence has suggested that miR-126-3p might get involved in the apoptosis and proliferation of GCs, and phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit 2 (PIK3R2) gene has been predicted as one target of miR-126-3p. However, the molecular regulation of miR-126-3p on PIK3R2 and the effects of PIK3R2 on porcine GCs apoptosis and proliferation remain virtually unexplored. Methods: In this study, using porcine GCs as a cellular model, luciferase report assay, mutation and deletion were applied to verify the targeting relationship between miR-126-3p and PIK3R2. Annexin-V/PI staining and 5-ethynyl-2'-deoxyuridine assay were applied to explore the effect of PIK3R2 on GCs apoptosis and proliferation, respectively. Real-time quantitative polymerase chain reaction and Western Blot were applied to explore the regulation of miR-126-3p on PIK3R2 expression. Results: We found that miR-126-3p targeted at PIK3R2 and inhibited its mRNA and protein expression. Knockdown of PIK3R2 significantly inhibited the apoptosis and promoted the proliferation of porcine GCs, and significantly down-regulated the mRNA expression of several key genes of PI3K pathway such as insulin-like growth factor 1 receptor (IGF1R), insulin receptor (INSR), pyruvate dehydrogenase kinase 1 (PDK1), and serine/threonine kinase 1 (AKT1). Conclusion: MiR-126-3p might target and inhibit the mRNA and protein expressions of PIK3R2, thereby inhibiting GC apoptosis and promoting GC proliferation by down-regulating several key genes of the PI3K pathway, IGF1R, INSR, PDK1, and AKT1. These findings would provide great insight into further exploring the molecular regulation of miR-126-3p and PIK3R2 on the functions of GCs during the folliculogenesis in female mammals.
목 적 : 새로운 암억제 유전자로 알려진 IGFBP-3의 주요 기능은 IGF-I과 IGF-II와 결합을 하여 IGF의 기능을 조절하는 IGF dependent mechanism과 IGFBP-3 자체가 IGF와 결합과는 무관하게 세포의 apoptosis를 유도하는 IGF independent mechanism이 보고되었다. 암억제 유전자 p53의 대표적인 항암 기전의 하나는 직접 IGFBP-3의 발현을 증가시키며, 발현된 IGFBP-3는 암세포의 apoptosis를 유도시킨다. IGFBP-3의 항암작용은 보고되었지만, IGFBP-3의 변역 후 변형에 의한 항암기전은 전혀 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 p53의 항암기전과 관련하여 IGFBP-3의 당화에 관련된 기전을 밝히고, IGFBP-3 당화의 의미를 규명하였다. 방 법 : 실험 세포주로는 p53의 변이를 보이며 p53의 발현이 일반세포에 비교하여 낮은 특징을 갖고 있는 사람의 유방암세포인 MDA-MB-231를 사용하였으며, Ad/p53과 Ad/IGFBP-3 아데노바이러스를 감염시킨 후 IGFBP-3의 발현 변화와 apoptosis 기전을 분석하였다. glycosylation 억제제로 알려져 있는 tunicamycin을 처리하여 당화의 정도를 조사하였다. 결 과 : 실험 세포에 Ad/p53을 감염시켜 p53을 발현시킨 결과 성장의 억제와 apoptosis가 유도되었고, IGFBP-3의 발현이 현저하게 증가되었으며, 특히 IGFBP-3의 당화 형태를 증가시켰다. 당화된 IGFBP-3의 증가는 세포의 apoptosis의 유도가 촉진되었으며, 이러한 IGFBP-3의 당화는 p53과 IGFBP-3의 발현을 동시에 유도시킨 결과 더욱 항진되었다. 결 론 : 이상의 연구에서 IGFBP-3의 암억제 능력의 향상은 p53에 의한 IGFBP-3의 당화의 증가를 통하여 안정화됨으로서 나타나고 있음을 알 수 있었다. 이는 p53과 IGFBP-3를 이용한 혼합유전자 치료가 가능할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 Sprague Dawley종 수컷 쥐에서 DHM로 대장암을 유발시킨 후 식이에 첨가한 n-3 RUFA 함량에 따라 대장의 암화과정에 어떤영향을 미치는지 생화학적인 기전을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 식이에 n-3 RUFA를 6.2 mmole 첨가하여 먹인 경우에는 COX-2의 mRNA와 단백질의 발현 및 TBX2와 PGE2 합성이 유의하게 감소 되었으며, 이에 따라 세포증식도 억제되었다. 그러나 n-3 RUFA를 12.4 mmole 첨가한 식이로 사육한 경우에는 오히려 COX-2의 mRNA와 단백질의 발현 및 $TXB_2$ 와 $PGE_2$ 합성이 대조군 보다도 더 많이 증가되었고 세포증식도 대조군과 같은 수준으로 증가하여 암화과정을 촉진하였다. 2) 식이에 n-3 PUFA를 6.2 mmole 첨가한 경우 대장 점막의 인지질의 지방산조성중 arachidonic 함량은 유의하게 낮았고, EPA와 DHA 함량은 유의하게 높았으며 n-3 PUFA를 12.4 mmole 첨가한 경우에는 EPA와 DHA 함량은 2배 이상 유의하게 더 높았다. 3) 대장 상피세포의 apoptosis는 식이에 n-3 PUFA를 첨가한 함량과는 관계없이 대조군에 비해 유의하게 약 34$\sim$$42\%$ 증가하였다. 4) 식이에 n-3 PUFA를 6.2 mmole 첨가하였을 때 Bax의 mRNA와 단백질 발현은 각각 유의하게 증가되었으나 n-3 PUFA를 12.4mmole 첨가한 경우에는 유의하게 감소되었다. 반면에Bcl-2의 mRNA와 단백질 발현은 n-3 PUFA 6.2 mmole 첨가한 경우에는 오히려 증가하였다. 총괄해서 본 연구결과에 의하면 항암효과가 있가도 알려진 n-3 PUFA는 식이에 첨가한 함량에 따라 암화과정에 미치는 효과가 다르게 나타났다, 그러므로 앞으로 대장의 암화과정을 억제시키는 n-3 PUFA의 적절량 또는 섭취의 한계치를 정하는 연구가 필요하다고 본다.
치주인대세포는 시험관적 실험에서 광물화 결절형성을 유도할 수 있으므로 광물화 결절형성에 관여하는 유전자들을 특이하게 발현할 것으로 여겨진다. 이에 본 실험은 cDNA microarray를 이용한 동시 유전자분석을 시행하여 치주인대세포의 분화에 의한 광물화 결절형성시 나타나는 유전자의 특징적 발현 양상을 알아보고자 하였다. 교정치료를 목적으로 경북대학교병원에 내원한 환자의 제일소구치를 발치하여 통상적 방법으로 치주인대세포를 분리, 배양하였고, 3세대의 치주인대세포를 사용하여 실험을 시행하였다. 치주인대세포를 100mm 배양접시에 넣고 배양하여 매 2일 마다 배지를 교환해 주고, 10% FBS만을 투여한 대조군으로, ascorbic acid $(50\;{\mu}g/ml)$, ${\beta}-glycerophosphate$ (10 mM) 및 100 nM dexamethasone을 투여한 군을 실험군으로 하였다. 배양된 치주인대세포에 ascorbic acid, ${\beta}-glycerophosphate$, 그리고 dexamethasone을 투여한 실험군에서 21일째 광물화된 결정을 관찰할 수 있었으나 대조군에서는 관찰할 수 없었다. 3063개의 유전자를 분석한 결과 35개 유전자가 대조군에 비해 2배이상 발현이 증가하였고, 38개 유전자는 2배이상 발현이 감소하였다. 형태학적 검사에서 보여준 바와 같이 광물화 형성과정시 관여하는 JGF-2과 IGFBP2와 같은 유전자가 실험군에서 증가하였으며, 세포골격과 세포외기질 형성에 관여하는 proteogycan 1, fibulin-5, keratin 5, ${\beta}-actin$, ${\alpha}-smooth$ muscle actin, capping protein 등도 발현이 실험군에서 증가하였다. 한편 periostin and S100 calcium-binding protein A4는 대조군에서 오히려 높게 나타나므로 이는 배양된 치주인대세포가 그 자체의 표현형을 유지하고 있음을 보여 주고 있다. 그 외 apoptosis를 유발시키는데 관여하는 Dkk-1와 Nip3는 실험군에서 높게 발현되었고, apoptosis를 억제시키는데 관여하는 Btf와 TAX1BP1는 오히려 낮게 발현됨을 알 수 있으므로 이는 실험군에서 치주인대세포가 골아세포로의 분화되었음을 나타낸다.
Objectives : This study used a network pharmacology approach to explore the active compounds and therapeutic mechanisms of Yijin-tang on Meniere's disease. Methods : The active compounds of Yijin-tang were screened via the TCMSP database and their target proteins were screened via the STITCH database. The GeneCard was used to establish the Meniere's disease-related genes. The intersection targets were obtained through Venny 2.1.0. The related protein interaction network was constructed with the STRING database, and topology analysis was performed through CytoNCA. GO biological function analysis and KEGG enrichment analysis for core targets were performed through the ClueGO. Results : Network analysis identified 126 compounds in five herbal medicines of Yijin-tang. Among them, 15 compounds(naringenin, beta-sitosterol, stigmasterol, baicalein, baicalin, calycosin, dihydrocapsaicin, formononetin, glabridin, isorhamnetin, kaempferol, mairin, quercetin, sitosterol, nobiletin) were the key chemicals. The target proteins were 119, and 7 proteins(TNF, CASP9, PARP1, CCL2, CFTR, NOS2, NOS1) were linked to Meniere's disease-related genes. Core genes in this network were TNF, CASP9, and NOS2. GO/KEGG pathway analysis results indicate that these targets are primarily involved in regulating biological processes, such as excitotoxicity, oxidative stress, and apoptosis. Conclusion : Pharmacological network analysis can help to explain the applicability of Yijin-tang on Meniere's disease.
Colorectal cancer has become the third most common cancer and leads to high mortality worldwide. Although colorectal cancer has been studied widely, the underlying molecular mechanism remains unclear. PER3 is related to tumor differentiation and the progression of colorectal cancer. High expression of miR-103 is associated with poor prognosis in patients with colorectal cancer. However, the relationship between miR-103 and PER3 in CRC cells remains unclear. In this study, we found that PER3 was downregulated in CRC tissues and CRC cell lines, whereas miR-103 was upregulated in CRC cell lines. We also found that PER3 promoted CRC cells apoptosis. These results indicate that PER3 plays a suppressive role in CRC cells. Moreover, we found that PER3 was targeted, at least partially, by miR-103. Taken together, we provide evidence to characterize the role of PER3 in CRC, which may be a new therapeutic target for CRC.
Ailanthus altissima has been used to settle an upset stomach, to alleviate a fever and as an insecticide. We reported that the water extract of A. altissima induced apoptotic cell death in Jurkat T-acute Iymphoblastic leukemia cells. Here, we showed the dose-dependent inhibitions of cell viability by the extract, as measured by cell morphology. The cell cycle control genes are considered to play important roles in tumorigenesis. The purpose of the present study is also to investigate the effect of A. altissima on cell cycle progression and its molecular mechanism in the cells. The level of p21 protein was increased after treatment of the extract, whereas both Bcl-2 and Bax protein levels were not changed. These results suggest that A. altissima induces apoptotic cell death via p21-dependent signaling pathway in Jurkat cells which delete wild type p53. Gl checkpoint related gene products tested (cyclin D3, cyclin dependent kinase 4, retinoblastoma, E2Fl) were decreased in their protein levels in a dose-dependent manner after treatment of the extract Taken together, these results indicate that the increase of apoptotic cell death by A. altissima may be due to the inhibition of cell cycle in Jurkat cells.
Nek6 belongs to NIMA1 (never in mitosis, gene A) related kinase, which was originally identified in Aspergillus nidulans as a serine/threonine kinase critical for cell cycle progression. We noticed that the putative SUMOylation site is localized on the $K^{252}$ residue in $^{251}FKsD^{254}$ of Nek6, based on the consensus sequence ${\Phi}KxE$; where ${\Phi}$ represents L, I, V or F and x is any amino acid. We observed that the Nek6 SUMO mutant (K252R) has decreased protein kinase activity, nuclear speckle localization and protein stability, compared with that of the Nek6 wild type. However, the Nek6 SUMO mutant increased the cell survival rate of COS-1 cells as determined by FACS analysis. Therefore, our data suggest that SUMOylation on the $K^{252}$ residue of Nek6 is required for its normal functions, such as proper nuclear localization, kinase activity and protein stability, to control cell cycle.
Objectives: Acanthopanax senticosus is a tree used in traditional medicine for various diseases. In this study, we investigated the anti-cancer effects of a water extract of Acanthopanax senticocus fruit (ASF) on 2 human breast cancer cell lines (MCF-7 and MDA-MB-231). Methods: The MTT assay was used to assess cell proliferation. The expression of apoptosis-related genes was assessed by quantitative real-time PCR. Results: ASF treatment caused a dose-dependent inhibition of cell growth in both estrogen-independent MDA-MB-231 and estrogen-dependent MCF-7 breast cancer cells. ASF decreased mRNA expression of the apoptotic suppressor gene Bcl-xL, and increased mRNA expression of proapoptotic genes. ASF increased the mRNA expression of p21 and RIP-1 in both cell types. ASF decreased the mRNA expression of survivin in the MCF-7 cell line. Conclusions: ASF exhibits anti-cancer activity involving apoptotic cell death.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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