• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권4호
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• pp.796-805
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• 1997

연구배경 : 세포주기의 활성화, 그 중에서도 특히 $G_1$/S 이행에 관여하는 세포주기관련 단백질들은 암발생에 있어서 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. $G_1$ 세포주기 관련 단백질 중의 하나인 cdk4 (cyclin dependent kinase 4)의 억제제로 알려져 있는 p16 유전자는 최근에 밝혀진 종양억제유전자중의 하나로서 MTS1 (multiple tumor suppressor 1)이라고도 불린다. p16 유전자는 지금까지 알려진 어느 종양관련 유전자보다도 유전자변이의 빈도가 높은 암억제유전자인데, 특히 비소세포폐암인 경우는 70% 이상의 세포주에서 p16 단백질의 발현이 없는 것으로 밝혀져 있어 p16 유전자는 비소세포폐암 발생에 매우 중요한 역할을 할 것이라고 알려져 있다. 본 연구에서는 비소세포폐암에서 p16을 이용한 유전자치료의 타당성을 입증하기 위하여 다음과 같은 연구를 시행하였다. 방 법 : p16이 결여된 비소세포폐암 세포주 (NCI-H441)에, 정상섬유아세포에서 총 RNA를 추출하여 역전사효소 및 DNA 중합효소반응으로 증폭된 p16 cDNA를 유핵세포 발현 vector인 pRC-CMV plasmid에 subcloning하여 구축된 pRC-CMV-p16 plasmid vector를 lipofectin을 이용하여 유전자 이입한 후, 단백질을 추출하여 Western blot 분석과 면역침전법으로 $G_1$ 세포주기관련 단백질의 변동을 관찰하고, colony 형성능을 비교함으로써 암억제효과를 확인하였다. 결 과 : p16이 유전자주입된 NCI-H441 세포주에서 p16과 cdk4가 복합체를 형성하고 있고 인산화 Rb가 대조 세포주에 비해 감소되어 있음을 확인할 수 있어, p16이 cdk4와 결합함으로써 cdk4에 의한 Rb의 인산화를 방해하고 이에 따른 $G_1$ 세포주기 정체에 의해 종양억제효과가 나타난다는 설명을 뒷받침할 수 있었다. Clonogenic assay 결과는 p16 유전자주입된 NCI-H441 세포주의 colony 형성능이 대조 세포주에 비하여 현격히 감소함을 관찰하였다. 결 론 : 이상의 결과로 p16(MTS1) 유전자를 p16 단백질을 발현하지 못하는 비소세포폐암 세포주에 주입할 경우, 주입한 유전자에서 생성되는 p16 단백질이 cdk와 결합하여 Rb 단백질의 인산화를 저하시켜 궁극적으로 암억제 효과를 일으킬 수 있음이 확인되었고, 이는 향후 비소세포폐암의 유전자치료에 있어서 p16 유전자의 이용 가능성을 확인한 기초자료가 된다고 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권3호
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• pp.181-185
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• 2001

유방암 세포주에서는 우수한 항암활성을 가진 것으로 알려진 indole-3-carbinol을 HepG2세포주에 시간과 농도별로 처리한 결과 cell growth inhibition을 확인하였으며, $IC_{50}$ 값은 48시간배양에서 $446\mu$M 72시간 배양에서 444$\mu$M로 나타났다. $400\mu$M의 I3C을 투여하고, 24, 48, 72시간에 HePG2 세포주의 cell cycle pattern을 분석한 결과, G1 phase에서 P21의증가와 함께 Cdk 6와 cyclin D의 확연한 감소와 Pb protein의 hypo-phosphorylation을 확인하였다. 반면 G2 phase에서는 I3C의 직접적인 억제로 인해 24시간 후부터 Cdc2와 cyclin B1가 급격히 감소하는것을 확인하였다. Flow cytomery 분석결과 I3C 처리 24시간 뒤 G2 arrest (25%)가 발생하였으며, 72시간이 지난후 G1 arrest (53%)가 발생하였다. 이러한 I3C의 간암세포주인 HePG2 cell의 cell cycle arrest가 apoptosis를 유발하는지를 알고자 caspase 3 Bcl2 Bax protein의 발현양상을 확인한 결과 아무런 변화가 보이지 않았다. 즉 I3C은 간암세포주인 HepG2 cell에서 apoptosis를 유도하지 못한다는것을 확인하였따. 결론적으로 I3C은 HepG2 세포주에서 G1와 G2 phase에서 cell cycle arrest는 발생시키나, 특이적으로 apoptosis 와는 연관되지 않는다는 사실을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제15권2호
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• pp.169-175
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• 2005

Resveratrol (3,4',5-trihydroxy-trans-stilbene)은 포도와 같은 식물에서 각종 감염균으로부터 자신의 몸을 보호하기 위하여 생성되는 물질인 phytoalexin의 일종으로 강력한 항산화작용, 암예방 효과 및 항암 작용을 포함한 각종 약리작용을 가진 것으로 보고 되어져 오고 있다. Alzheimer 환자의 뇌에 축적되어 뇌 신경세포를 죽이는 amyloid plaque의 주 성분은 $amyloid-\beta$의 축적에 의한 것인데, $amyloid-\beta$는 정상적인 단백질 신진대사 과정의 결과로 체내 모든 세포들로부터 생성되는 물질이다. 본 연구에서는 resveratrol의 세포독성 보호효과에 관한 효능을 검증하기 위하여 C6 신경교세포에서 $amyloid-\beta-peptide$ (fragment 31-35)에 의한 세포독성 및 세포성장 조절관련 주요 유전자들의 발현에 미치는 resveratrol의 영향을 조사하였다. $Amyloid-\beta$가 처리된 C6세포는 처리 농도의존적으로 증식이 억제되었으며, 형태적 변형도 유발 되었으나 resveratrol의 전처리에 의하여 효과적으로 차단되었다. RT-PCR 및 Western blot analysis에 의한 결과에서 $amyloid-\beta$ 처리에 의한 세포증식 억제는 종양억제유전자 p53 및 Cdk 억제제인 p21 (WAF1/CIP1) 발현이 증가되었다. 또한 apoptosis 유발에 매우 중요한 역할을 수행하는 Bax의 발현도 $amyloid-\beta$가 처리된 C6 세포에서 발현이 증가되었으나 apoptosis 유발억제에 관여하는 Bcl-2및 $Bcl-X_{L}$ 발현에는 큰 영향을 미치지 못하였다. 그러나 resveratrol이 전처리된 세포에서는 처리 농도 의존적으로 $amyloid-\beta$에 의해 유도되는 p53, p21 및 Bax의 발현이 정상수준으로 회복되었다.

• 생명과학회지
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• 제15권3호
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• pp.323-331
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• 2005

남미지역에서 자생하는 Tabebuia avellanedae라는 나무의 수피에서 동정된 quinone계 물질이며, DNA topoisomeras억제제로 알려진 $\beta-lapachone$의 항암작용에 관한 부가적인 자료를 얻기 위하여 인체 간암(HepG2) 및 방광암(T24)세포를 대상으로 조사한 결과 다음과 같은 결과를 얻게 되었다. MTT assay 및 flow cytometry 분석 등의 결과에서, $\beta-lapachone$의 처리에 따라 조사된 두 가지 암세포에서 $\beta-lapachone$처리 농도의존적으로 암세포의 심한 형태적 변형이 동반되면서 암세포의 증식이 억제되었으며, 생존율이 저하되었고 이는 apoptosis유발과 상관성이 있음을 알 수 있었다. $\beta-lapachone$처리에 의한 두 암세포의 증식억제는 종양억제 유전자 p53 및 Cdk inhibitor p21의 발현과는 큰 연관성이 없음을 RT-PCR 및 Western blot analysis를 통하여 확인하였다. 그러나 전사조절인자 Sp-1 및 세포증식 주요조절인자인 PCNA의 단백질 발현은 $\beta-lapachone$처리에 따라 매우 감소되었으며, telomere조절에 중요한 인자들의 선택적 발현 저하 현상도 관찰되었다. 이상의 결과들은 인체 암세포에서 $\beta-lapachone$의 항암작용을 이해하는 중요한 자료가 될 것이며, $\beta-lapachone$과 유사한 화학적 구조 및 성질을 가지는 항암제 후보물질들의 항암기전 비교 및 항암제 개발을 위한 기초 자료로서 응용될 것이다.

• 고려인삼학회:학술대회논문집
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• 고려인삼학회 1998년도 Advances in Ginseng Research - Proceedings of the 7th International Symposium on Ginseng -
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• pp.231-243
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• 1998

In the present study, we provide evidence that ginsenoside $Rh_2$ (G-$Rh_2$) as well as staurosporine induces apoptosis of human hepatoma SK-HEP-1 cells by caspase 3-mediated processing of $p21^{WAFI/CIPI}$ in the early stage of apoptosls. Immunoblottings showed that G-$Rh_2$ as well as statrosporine induced the processing of caspase-3 to an active form, pl7. In stable Bcl-2 transfectants however, G-$Rh_2$ induced DNA fragmentation, while staurosporine did not. In the early stage of apoptosis, $p21^{WAFI/CIPI}$ was detected to undergo proteolytic processing specifically conducted by caspase-3. $p21^{WAFI/CIPI}$ translated in vitro was cleaved into a p14 fragment, when incubated with cell extracts obtained from either G-$Rh_2$- or staurosporine-treated cells. Cleavage was equally inhibited in both cases by adding Ac-DEVD-cho, a specific caspase-3 inhibitor, but not by Ac-YVkD-cho, a specific caspase-l inhibitor. Similarly, $p21^{WAFI/CIPI}$ was efficiently leaved by recombinant caspase-3 overexpressed in E. coli. Moreover, the endogenous $p21^{WAFI/CIPI}$ of untreated-cell extracts was also cleaved by recombinant caspase-3. Mutation analysis allowed identification of two caspase-3 cleavage sites, $DHVD^{112}$/L and $SMTD^{149}$/F, which are located within, or near the interaction domains for cyclins, Cdks, and PCNA. Taken together, these results show that G-$Rh_2$ as well as staurosporine increases caspase-3 activity, which in turn directly cleaves $p21^{WAFI/CIPI}$ resulting in elevation of Cdk kinase activity in the early stages of apoptosis. We propose that proteolytic cleavage of $p21^{WAFI/CIPI}$ is a functionally relevant event that allows unleashing the cyclin/Cdk activity from the inhibitor seen in the earlier stage of apoptosis, the event of which may be associated with the triggering mechanism for the execution of apoptosis.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권3호
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• pp.470-475
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• 2002

In the course of screening for a novel cell cycle inhibitor, a potent Cdk 1 inhibitor, HY558, was found from the culture broth of Penicillium minioluteum F558 isolated from a soil sample. The molecular ion of HY558 was identified at m/z 329 (MH+) with a molecular formula of $C_20H_44ON_2$. HY558 exhibited selective antiproliferative effects on various human cancer cell lines. Its $IC_50$ values were estimated to be 0.29 mM on HepG2, 0.30 mM on HeLa, 0.30 mM on HL6O, 0.33 mM on HT-29, and 0.25 mM on AGS cells. Interestingly, Hy558 demonstrated no antiproliferative effect with normal lymphocytes used as the control, and a low level of inhibition on the proliferation of A549 cancer cells. A flow cytometric analysis of HepG2 cells revealed an appreciable arrest of cells at the G1 and G2/M phases of the cell cycle following treatment with Hy558. furthermore, DNA fragmentation due to apoptosis was observed in HeLa cells treated with 0.46 mM of HY558.

• 한국독성학회:학술대회논문집
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• 한국독성학회 2001년도 International Symposium on Dietary and Medicinal Antimutgens and Anticarcinogens
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• pp.150-150
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• 2001

$\beta$ -lapachone, the product of a tree (Tabebuia avellanedae) from South America, is known to exhibit various pharmacologic properties, the mechanisms of which are poorly understood. The aim of the present study was to further elucidate the possible mechanisms by which $\beta$-lapachone exerts its anti-proliferative action in cultured human prostate cancer cells.(omitted)

• BMB Reports
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• 제44권6호
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• pp.359-368
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• 2011

Polycystic kidney disease (PKD) is a common genetic disorder in which extensive epithelial-lined cysts develop in the kidneys. In previous studies, abnormalities of polycystin protein and its interacting proteins, as well as primary cilia, have been suggested to play critical roles in the development of renal cysts. However, although several therapeutic targets for PKD have been suggested, no early diagnosis or effective treatments are currently available. Current developments are active for treatment of PKD including inhibitors or antagonists of PPAR-${\gamma}$, TNF-${\alpha}$, CDK and VEGF. These drugs are potential therapeutic targets in PKD, and need to be determined about pathological functions in human PKD. It has recently been reported that the alteration of epigenetic regulation, as well as gene mutations, may affect the pathogenesis of PKD. In this review, we will discuss recent approaches to PKD therapy. It provides important information regarding potential targets for PKD.

• BMB Reports
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• 제50권7호
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• pp.379-383
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• 2017

We previously reported that p53 plays a role as a key regulator in the tetraploid G1 checkpoint, which is activated by actin damage-induced cytokinesis blockade and then prevents uncoupled DNA replication and nuclear division without cytokinesis. In this study, we investigated a role of Skp2, which targets CDK2 inhibitor p27/Kip1, in actin damage-induced tetraploid G1 arrest. Expression of Skp2 was reduced, but p27/Kip1 was increased, after actin damage-induced cytokinesis blockade. The role of Skp2 repression in tetraploid G1 arrest was investigated by analyzing the effects of ectopic expression of Skp2. After actin damage, ectopic expression of Skp2 resulted in DNA synthesis and accumulation of multinucleated cells, and ultimately, induction of apoptosis. These results suggest that Skp2 repression is important for sustaining tetraploid G1 arrest after cytokinesis blockade and is required to prevent uncoupled DNA replication and nuclear division without cytokinesis.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2001년도 제31회 학술심포지움 및 춘계학술대회
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• pp.77-77
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• 2001