We identified a novel Akt signaling mechanism that mediates fucoidan-induced suppression of human colon cancer cell (HT29) proliferation and anticancer effects. Fucoidan treatment significantly inhibited growth, induced G1-phase-associated upregulation of p21WAF1 expression, and suppressed cyclin and cyclin-dependent kinase expression in HT29 colon cancer cells. Additionally, fucoidan treatment activated the Akt signaling pathway, which was inhibited by treatment with an Akt inhibitor. The inhibition of Akt activation reversed the fucoidan-induced decrease in cell proliferation, the induction of G1-phase-associated p21WAF1 expression, and the reduction in cell cycle regulatory protein expression. Intraperitoneal injection of fucoidan reduced tumor volume; this enhanced antitumor efficacy was associated with induction of apoptosis and decreased angiogenesis. These data suggest that the activation of Akt signaling is involved in the growth inhibition of colon cancer cells treated with fucoidan. Thus, fucoidan may serve as a potential therapeutic agent for colon cancer.
Purpose: The present study concerns molecular mechanisms involved in induction of apoptosis by a fungal taxol extracted from the fungus Cladosporium oxysporum in T47D human breast cancer cells. Materials and Methods: Apoptosis-induced by the fungal taxol was assessed by MTT assay, nuclear staining, DNA fragmentation, flow cytometry and pro- as well as anti-apoptotic protein expression by Western blotting. Results: Our results showed inhibition of T47D cell proliferation with an $IC_{50}$ value of $2.5{\mu}M/ml$ after 24 h incubation. It was suggested that the extract may exert its anti-proliferative effect on human breast cancer cell line by suppressing growth, arresting through the cell cycle, increase in DNA fragmentation as well as down-regulation of the expression of NF-${\kappa}B$, Bcl-2 and Bcl-XL and up-regulation of pro-apoptotic proteins like Bax, cyt-C and caspase-3. Conclusions: We propose that the fungal taxol contributes to growth inhibition in the human breast cancer cell through apoptosis induction via a mitochondrial mediated pathway, with possible potential as an anticancer therapeutic agent.
The Rhus verniciflua Stokes (乾漆-RVS) has been used in traditional East Asia medicine for the therapy of gastritis, stomach cancer, although the mechanism for the biological activity is unclear. In the present study aims to investigate RVS extract contributes to growth inhibitory effect and it's the molecular mechanism on the human gastric cancer cells. AGS (gastric cancer cells) and RIEI (normal cells) were treated to different concentrations and periods of RVS extract $(10{\;}{\sim{{\;}100{\;}ug/mil)$. Growth inhibitory effect was analyzed by measuring FACS study and MTS assay. Cell cycle inhibition was confirmed by measuring CDK2 kinase activity by immunoprecipitation and kinase assay. And apoptosis was confirmed by surveying caspase cascades activation using a pan caspase inhibitor Exposure to RVS extract (50 ug/mll) resulted in a synergistic inhibitory effect on cell growth in AGS cells. Growth inhibition was related with the inhibition of proliferation and induction of apoptosis. The extract induces Gl -cell cycle arrest through the regulation of cyclins, the induction of p27kip1, and the decrease CDK2 kinase activity. And upregulated p27kip1 level is caused by protein stability increment by the reduction of S-phase kinase-associated protein 2 (Skp2), a key molecule related with p27kip1 ubiquitination and degradation, and do novo protein synthesis. Besides, 乾漆 extract induces apoptosis through the expression of Bax, poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) and activation of caspase-3. RVS extract induces Gl -cell cycle arrest via accumulation of p27kip1 and apoptosis in human gastric cancer cells but not in normal cells, therefore we suggest that the extract can be used as a novel class of anti-cancer drugs.
Resveratrol (3,5,4’-trihydroxy-trans-stilbene), a naturally occurring phytoallexin abundant in grapes and several plants, has been shown to be active in inhibiting proliferation and inducing apoptosis in several human cancer cell lines. On the line of the biological activity of resveratrol, a variety of resveratrol analogs were synthesized and evaluated for their growth inhibitory effects against several human cancer cell lines. In the present study, we found that one of the resveratrol analogs, 3,4,5-trimethoxy-4’-bromo-cis-stilbene, markedly suppressed human colon cancer cell proliferation (EC$_{50}$ = 0.01 ${\mu}$g/ml), and the inhibitory activity was superior to its corresponding trans-isomer (EC$_{50}$ = 1.6 ${\mu}$g/ml) and resveratrol (EC$_{50}$ = 18.7 ${\mu}$g/ml). Prompted by the strong growth inhibitory activity in cultured human colon cancer cells (Col2), we investigated its mechanism of action. 3,4,5-Trimethoxy-4’-bromo-cis-stilbene induced arrest of cell cycle progression at G2/M phase and increased at sub-G1 phase DNA contents of the cell cycle in a time- and dose-dependent manner. Colony formation was also inhibited in a dose-dependent manner, indicating the inhibitory activity of the compound on cell proliferation. Moreover, the morphological changes and condensation of the cellular DNA by the treatment of the compound were well correlated with the induction of apoptosis. These data suggest the potential of 3,4,5-trimethoxy-4’-bromo-cis-stilbene might serve as a cancer chemotherapeutic or chemopreventive agent by virtue of arresting the cell cycle and inducing apoptosis for the human colon cancer cells.
In this study, we examined the molecular and functional characterization of choline uptake in the human esophageal cancer cells. In addition, we examined the influence of various drugs on the transport of [$^3H$]choline, and explored the possible correlation between the inhibition of choline uptake and apoptotic cell death. We found that both choline transporter-like protein 1 (CTL1) and CTL2 mRNAs and proteins were highly expressed in esophageal cancer cell lines (KYSE series). CTL1 and CTL2 were located in the plasma membrane and mitochondria, respectively. Choline uptake was saturable and mediated by a single transport system, which is both $Na^+$-independent and pH-dependent. Choline uptake and cell viability were inhibited by various cationic drugs. Furthermore, a correlation analysis of the potencies of 47 drugs for the inhibition of choline uptake and cell viability showed a strong correlation. Choline uptake inhibitors and choline deficiency each inhibited cell viability and increased caspase-3/7 activity. We conclude that extracellular choline is mainly transported via a CTL1. The functional inhibition of CTL1 by cationic drugs could promote apoptotic cell death. Furthermore, CTL2 may be involved in choline uptake in mitochondria, which is the rate-limiting step in S-adenosylmethionine (SAM) synthesis and DNA methylation. Identification of this CTL1- and CTL2-mediated choline transport system provides a potential new target for esophageal cancer therapy.
Diphenyleneiodonium (DPI)는 NADPH oxidase 같은 flavoenzymes의 저해제로써 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 인간 대장암 세포주 HCT-116 (wild-type p53)와 HT-29 (p53 mutant) 및 인간 유방암 세포주인 MCF-7(wild-type p53)의 세포성장 과정에서의 DPI의 효과를 살펴보았다. DPI는 농도 및 시간 의존적으로 암세포주의성장을 막았으며 G2/M phase에서 cell cycle arrest를 일으켰다. Cell cycle arrest의 가장 높은 값은 DPI 처리후 12 시간에서 관찰할 수 있었다. 한편 DPI는 아폽토시스 그리고 cell cycle arres 에 관여하는 유전자 발현에 관여하는 p53의 표현을 크게 증가시켰으며, 이는 DPI처리 후 6시간 후 부터 관찰할 수 있었다. 그러나 NADPH oxidase의 조합을 억제하는 catechol 계인 apocynin은 p53의 발현을 유도하지 못하였다. 이것은 DPI에 의해 유도되는 p53의 발현증가는 NADPH oxidase활성의 저해와 관련되어 있지 않다는 것을 의미한다. 결론적으로 DPI는 HCT-116, HCT-15 및 MCF-7 암세포주에서 ROS에 비 의존적으로 wild-type p53 발현의 증가를 유도하며, 이 증가된 p53은 DPI에 의해 유도되는 성장 억제 및 C2/M phase에서의 cell cycle arrset과정의 조절기전에 관여한다는 것을 시사한다.
Kim, Soo-Kie;Ahn, Chan-Mug;Kim, Tae-Ue;Choi, Sun-Ju;Park, Yoon-Sun;Shin, Woon-Seob;Koh, Choon-Myung
Archives of Pharmacal Research
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제19권4호
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pp.261-263
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1996
SK-302B, an antibiotic purified from soil Streptomyces sp. 302, was structurally identified as echinomycin (C/sub 50/H/sub 66/N/sub 11/S/sub 2/). In the present experiment, the possibility of SK-302B as an anticolon cancer agent was investigated by using chemosensitivity system (MTT assay, clonogenic assay). Treatment of SK-302B on various colon cancer cell lines resulted in a significant cytotoxicity and tumor colony formation inhibition. These studies showed that SK-302B had a potent inhibition on colon cancer cells.
In the process of protein transcription and translation, various protein complexes bind to DNA, and all processes are precisely controlled. Among the proteins constituting this complex, a peptide derived from eukaryotic initiation factor (eIF) 2 was synthesized. In addition, in order to increase the efficiency of transduction of this peptide into cells, peptides with polyarginine, one of the protein transduction domains (PTD), were synthesized. Cell growth inhibition was confirmed in HER2 positive breast cancer (SK-Br-3) and HER2 negative breast cancer (MDA-MB-231), and cardiomyocytes (H9c2). The peptide with polyarginine had high transduction efficiency in all cells, and had excellent cancer cell growth inhibitory effects. The peptide used in this study might be useful peptide therapeutics for the treatment of cancer through future research.
Objectives : The present study purposed to compare the antioxidant effect, anti inflammatory effect and cancer cell multiplication inhibition effect of Fructificatio Inonoti Obliqui aqueous extract according to extraction temperature. Methods : We medicated animal models, which had experimental oxidation, with Fructificatio Inonoti Obliqui total extract and $50^{\circ}C$ low temperature leachate, and performed hematological analysis and blood chemical analysis with measuring SOD, GSH, catalase, NO and MDA content in the liver. In addition, we made comparative observation of anti inflammatory effect and anti-cancer effect. Results : Compared to the control group, both the group medicated with Fructificatio Inonoti Obliqui total extract and with $50^{\circ}C$ low-temperature leachate were found to decrease the number of thrombocytes in blood plasma and NO content while to increase SOD activity and catalase activity significantly. Both groups also showed anti-inflammatory effect against THP-1 cells and a multiplication inhibition effect against liver cancer cells and stomach cancer cells significantly. Conclusions : Both Fructificatio Inonoti Obliqui total extract and Fructificatio Inonoti Obliqui $50^{\circ}C$ low-temperature leachate have significant antioxidant effect, anti inflammatory effect and anti cancer effect.
Resveratrol, a trihydroxystilbene found in grapes and several plants, has been shown to be active in inhibiting multistage carcinogenic process. Using resveratrol as the prototype, we synthesized several analogs and evaluated their growth inhibitory effect using cultured human cancer cells. In the present report we show that one of the resveratrol analogs, 3, 5,2',4'-tetramethoxy-trans-stilbene, potentiated the inhibition of cancer cell growth. Prompted by the strong growth Inhibitory activity of the compound ($IC_{50}$; $0.8{\mu}$ g/ml) compared to resveratrol ($IC_{50}$; $18{\mu}$ug/ml) in cultured human colon cancer cells (Col2), we performed an action mechanism study using the compound. The compound induced the accumulation of cellular DNA contents in the sub-CO phase DNA contents of the cell cycle by in a time-dependent manner. The morphological changes were also consistent with an apoptotic process. This result indicated that the compound induced apoptosis of cancer cells, and may be a candidate for use in the development of potential cancer chemotherapeutic or cancer chemopreventive agents.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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