• 대한한방부인과학회지
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• 제31권2호
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• pp.18-30
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• 2018

Objective: This study was designed to investigate the anti-cancer effects of AAH on ovarian cancer in vitro and by using allograft model in vivo. Methods: In this experiment, the effects of AAH on proliferation rates, cell morphology, cell death type, cell cycle, caspase activities and p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway were investigated in A2780, human ovarian cell line. Results: AAH inhibited proliferation of A2780 cells in a dose dependent manner. In addition, AAH induced apoptosis but did not affect cell cycle of A2780 cells. AAH also effectively inhibited caspase 3 and caspase 9 activities respectively. In allograft tumor model, AAH reduced tumor volume and expanded life span in a dose dependent manner. Conclusion: It can be inferred that AAH can induce apoptosis in ovarian cancer cells and has possibility as an anticancer agent for ovarian cancer.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제31권5호
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• pp.526-535
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• 2023

Breast cancer is the most common cancer and a frequent cause of cancer-related deaths among women wordlwide. As therapeutic strategies for breast cancer have limitations, novel chemotherapeutic reagents and treatment strategies are needed. In this study, we investigated the anti-cancer effect of synthetic homoisoflavane derivatives of cremastranone on breast cancer cells. Homoisoflavane derivatives, SH-17059 and SH-19021, reduced cell proliferation through G2/M cell cycle arrest and induced caspase-independent cell death. These compounds increased heme oxygenase-1 (HO-1) and 5-aminolevulinic acid synthase 1 (ALAS1), suggesting downregulation of heme. They also induced reactive oxygen species (ROS) generation and lipid peroxidation. Furthermore, they reduced expression of glutathione peroxidase 4 (GPX4). Therefore, we suggest that the SH-17059 and SH-19021 induced the caspase-independent cell death through the accumulation of iron from heme degradation, and the ferroptosis might be one of the potential candidates for caspase-independent cell death.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권3호
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• pp.243-249
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• 2023

We recently found that the insect-derived antimicrobial peptide CopA3 (LLCIALRKK) directly binds to and inhibits the proteolytic activation of caspases, which play essential roles in apoptotic processes. However, the mechanism of CopA3 binding to caspases remained unknown. Here, using recombinant GST-caspase-3 and -6 proteins, we investigated the mechanism by which CopA3 binds to caspases. We showed that replacement of cysteine in CopA3 with alanine caused a marked loss in its binding activity towards caspase-3 and -6. Exposure to DTT, a reducing agent, also diminished their interaction, suggesting that this cysteine plays an essential role in caspase binding. Experiments using deletion mutants of CopA3 showed that the last N-terminal leucine residue of CopA3 peptide is required for binding of CopA3 to caspases, and that C-terminal lysine and arginine residues also contribute to their interaction. These conclusions are supported by binding experiments employing direct addition of CopA3 deletion mutants to human colonocyte (HT29) extracts containing endogenous caspase-3 and -6 proteins. In summary, binding of CopA3 to caspases is dependent on a cysteine in the intermediate region of the CopA3 peptide and a leucine in the N-terminal region, but that both an arginine and two adjacent lysines in the C-terminal region of CopA3 also contribute. Collectively, these results provide insight into the interaction mechanism and the high selectivity of CopA3 for caspases.

• 대한한방부인과학회지
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• 제23권2호
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• pp.38-56
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• 2010

Purpose: This study was designed to evaluate the effect of administration of Foeniculi Fructus on ovarian functions and differential gene expressions related cell viability such as caspase-3, MAPK and MPG in female mice. Methods: We administered the Foeniculi Fructus to 6-week-old female CF-1 mice for 4, 8, 12 days. After administration of Foeniculi Fructus with 0.1, 1, 10, $100\;mg/m{\ell}$ concentration in the comparison of control group with $0\;mg/m{\ell}$, we observed the mean number of total ovulated oocytes and the number of morphologically normal oocytes. After entosomatic fertilization, we observed the rate of fertilized 2-cell embryos to blastocyst stage in vitro. Also we chose the caspase-3 for cell apoptosis, MAPK and MPG genes for cell viability and DNA repair by RT-PCR. Results: 1. In case of 4, 8, 12day administration of Foeniculi Fructus with 0.1, 1, 10, $100\;mg/m{\ell}$, the mean number of total ovulated oocytes and the number of morphologically normal oocytes were increased in the comparison of control group. 2. In case of 4, 8, 12day administration of Foeniculi Fructus with 0.1, 1, 10, $100\;mg/m{\ell}$, the rates of blastocyst formation from 2-cell stages were increased in the comparison of control group. 3. In case of 4, 8, 12day administration of Foeniculi Fructus with 0.1, 1, 10, $100\;mg/m{\ell}$, the gene expression of caspase-3, MAPK, MPG didn't show significant result in the comparison of control group. Conclusion: This study shows that Foeniculi Fructus has significant effects on the increase of the function on ovulation and embryonic development of female mice. But this results have nothing to do with caspase-3, MAPK and MPG genes. So we need a further study for which genes are related to the activation of reproductive functions of Foeniculi Fructus.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1678-1688
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• 2011

다양한 식용식물에 함유되어 있는 것으로 알려진 phenolic acids의 일종인 p-coumaric acid의 항암활성을 규명하고자, 인체 급성백혈병 T 세포주인 Jurkat T 세포에 대한 p-coumaric acid의 에폽토시스 유도기전을 조사하였다. Jurkat T 세포를 p-coumaric acid (50-$150{\mu}M$)로 처리한 결과, 세포독성, 에폽토시스-관련 DNA fragmentation, 및 pro-apoptotic multidomain Bcl-2 family member인 Bak의 활성화, ${\Delta}{\psi}m$ loss, caspase-9, -3, -7, 및 -8의 활성화, 그리고 PARP 분해 등의 여러 에폽토시스-관련 생화학적 현상들이 농도의존적으로 나타났다. 그러나 이러한 에폽토시스-관련 생화학적 현상들은 Jurkat T 세포에 anti-apoptotic Bcl-2 단백질을 과발현할 경우에는 나타나지 않았다. 또한 p-coumaric acid처리에 의해 유도되는 Jurkat T 세포의 에폽토시스에는 necrosis가 수반되지 않는 것으로 확인되었다. Jurkat T 세포를 pan-caspase inhibitor인 z-VAD-fmk를 전처리할 경우, p-coumaric acid 처리에 의해 유도되는 apoptotic sub-$G_1$ peak는 차단되어 나타나지 않았으나 ${\Delta}{\psi}m$ loss는 여전히 나타났는데, 이는 p-coumaric acid처리에 의한 에폽토시스의 유도에 caspase cascade 활성화가 필수적이며 ${\Delta}{\psi}m$ loss의 downstream 현상임을 나타낸다. 한편, FADD 및 caspase-8을 함께 발현하는 Jurkat T 세포주 A3, FADD-결손 Jurkat T 세포주 I2.1, 그리고 caspase-8-결손 Jurkat T 세포주 I9.2의 p-coumaric acid의 세포독성에 대한 감수성은 서로 유사하게 나타났는데, 이는 p-coumaric acid처리에 의한 에폽토시스의 유도가 Fas와 FasL간의 상호작용에 의해 개시되지 않음을 시사한다. p-Coumaric acid의 세포독성은 Jurkat T 세포에 비해 인체 정상 말초혈액 T 세포에서 훨씬 낮게 나타났다. 이러한 결과들은 p-coumaric acid 처리에 의해 유도되는 Jurkat T 세포의 에폽토시스가 Bak 활성화, ${\Delta}{\psi}m$ loss, caspase-9, -3, -7, 및 -8로 이루어진 caspase cascade의 활성화, 그리고 PARP 분해에 의해 유도되며, 또한 anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 과발현에 의해서 음성적으로 조절됨을 나타낸다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권5호
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• pp.1833-1837
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• 2015

An aristolactam-type alkaloid, isolated from Orophea enterocarpa, is enterocarpam-III (10-amino-2,3,4,6-tetramethoxyphenanthrene-1-carboxylic acid lactam). It is cytotoxic to various human and murine cancer cell lines; however, the molecular mechanisms remain unclear. The aims of this study were to investigate cytotoxic effects on and mechanism (s) of human cancer cell death in human hepatocellular carcinoma HepG2 and human invasive breast cancer MDA-MB-231 cells compared to normal murine fibroblast NIH3T3 cells. Cell viability was determined by MTT assay to determine $IC_{10}$, $IC_{20}$ and $IC_{50}$ levels, reactive oxygen species (ROS) production with 2',7'-dichlorohydrofluorescein diacetate and the caspase-3, -8 and -9 activities using specific chromogenic (p-nitroaniline) tetrapeptide substrates, viz., DEVD-NA, IETD-NA and LEHD-NA and employing a microplate reader. Mitochondrial transmembrane potential (MTP) was measured by staining with 3, 3'-dihexyloxacarbocyanine iodide ($DiOC_6$) and using flow cytometry. The compound was cytotoxic to HepG2 and MDA-MB-231 cells with the $IC_{50}$ levels of $26.0{\pm}4.45$ and $51.3{\pm}2.05{\mu}M$, respectively. For murine normal fibroblast NIH3T3 cells, the $IC_{50}$ concentration was $81.3{\pm}10.1{\mu}M$. ROS production was reduced in a dose-response manner in HepG2 cells. The caspase-9 and -3 activities increased in a concentration-dependent manner, whereas caspase-8 activity did not alter, indicating the intrinsic pathway activation. Enterocarpam-III decreased the mitochondrial transmembrane potential (MTP) dose-dependently in HepG2 cells, suggesting that the compound induced HepG2 cell apoptosis via the mitochondrial pathway. In conclusion, enterocarpam-III inhibited HepG2 and MDA-MB-231 cell proliferation and induced human HepG2 cells to undergo apoptosis via the intrinsic (mitochondrial) pathway and induction of caspase-9 activity.

• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1499-1506
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• 2008

식용 및 약용으로 이용되는 산초(Zanthoxylum schinifolium)의 줄기로부터 항암활성 성분을 분리하기 위하여, 산초 줄기를 유기용매로 추출하고 각 추출물의 인체 급성백혈병 암세포에 대한 독성 및 세포자살 유도 활성을 조사하였다. Methanol (SS-7), methylene chloride (SS-8), ethyl acetate (SS-9), n-butanol (SS-10)로 추출한 각 시료와 유기용매 추출 후 잔여분획 (SL-14)의 세포 독성을 인체 급성백혈병 Jurkat T 세포주를 대상으로 조사한 결과, 암세포에 대한 세포독성이 주로 methylene chloride 추출분획인 (SS-8)에서 확인되었다. Methylene chloride 추출물 (SS-8)의 Jurkat T 세포주에 대한 세포독성의 기전은 mitochondria로부터cytochrome c 방출, caspase-9 및 caspase-3의 활성화, PARP 분해, internucleosomal DNA fragmentation 등의 일련의 생화학적 반응을 수반하며, 항 세포자살단백질인 Bcl-xL단백질의 과발현에 의해 억제되는 세포자살 기전임을 확인하였다. FADD가 disruption된 Jurkat T cell clone I2.1 ($FADD^{-/-}$) 및 caspase-8가 결핍된 Jurkat T cell clone I9.2 (caspase-$8^{-/-}$)와 함께 the wild-type Jurkat T cell clone A3에 미치는 SS-8의 세포독성작용을 비교 분석한 결과, wild-type Jurkat A3, FADD-deficient Jurkat clone I2.1및 caspase-8-deficient Jurkat clone I9.2 모두는 SS-8의 세포독성에 대해 유사한 정도의 감수성을 나타내었다. 이는 SS-8에 의해 유도되는 apoptosis에 있어서, Fas/FasL system이 관계되지 않음을 시사한다. 한편, SS-8를 GC-MS 분석하여, 9,12-octadecanoic acid (18.62%), 2,4-dihydro-5-methyl-4-(1-methylethylidene)-2-(4-nitrophenyl)- 3H-pyrazol-3-one (14.97%), hexadecanoic acid (14.23%), (z,z)-6,9-pentadecadien-1-ol (13.73%), 5,6-dimethoxy- 2-methyl benzofuran (10.95%), 그리고 4-methoxy-2-methylcinnamic acid (5.38%) 등을 포함한 16가지의 구성 성분과 그 조성비를 확인하였다. 이상의 연구결과는 산초 줄기에 함유된 항암 활성에 대한 규명과 이해를 증진시킨다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권2호
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• pp.217-222
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• 2003

본 연구에서는 일반적으로 여러 종류의 질병에 약리 효과가 있다고 알려진 버섯류 중 표고버섯과 새송이 버섯을 택하여 열수추출하고 이 추출물을 인간의 대장암 세포인 HT-29및 Caco-2와 한국인 위암세포인 SNU484에 첨가한 후 세포증식과 세포사멸을 이끄는 caspase-3 활성을 알아보고자 하였다. 대장암 세포인 H-'29와 Caco-2에 표고버섯과 새송이버섯 추출물을 첨가한 결과 대조군에 비하여 유의 적으로 세포 수가 감소하였으며 첨가량이 많아질수록 유의적으로 세포증식이 더 억제되었다. 표고버섯과 새송이버섯을 HT-29에 첨가 후 배양시간에 따른 세포증식 억제효과를 살펴보았더니 배양시간이 경과함에 따라 세포증식이 억제되는 경향을 나타내었으며 특히 96시간의 처리에 HT-29증식이 매우 억제됨을 볼 수가 있었다. 세포의 caspase-3활성을 측정한 결과 표고버섯과 새송이버섯을 48 mg/mL 이 상의 농도로 첨가하였을 때 2배 이상 casuase-3 활성이 증가였으므로 알에서 본 HT-29세포의 증식억제는 세포사멸의 증가에 기인한다고 짐작된다. 위 암세포인 SNU484에 표고버섯과 새송이버섯을 첨가한 경우에는 세포증식의 억제효과가 없었을 뿐만 아니라 caspase-3 활성도 유의하게 증가하지는 않았다. 즉 위암에는 이 두 종류의 버섯은 효능이 없음을 알 수 있었다. 그러므로 표고버섯과 새송이버섯은 caspase-3 활성 을 증가 시켜 대장암세포의 증식을 억제하므로 대장암에 대한 항암 물질로 개발할 필요가 있을 것으로 사료된다

• 생명과학회지
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• 제21권8호
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• pp.1109-1119
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• 2011

예로부터 한국, 일본 및 중국에서 민간처방 약재 및 건강식품으로 사용되어온 매실은 다양한 효능을 가지는 것으로 알려져 있으나 인체 암세포에서 유발하는 항암작용 및 그에 따른 분자생물학적 기작에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 혈구암 U937 세포에서 매실의 메탄올 추출물(MEPM)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사한 결과, MEPM 처리 농도 의존적으로 암세포의 성장억제 및 apoptosis를 유발하는 것으로 나타났다. MEPM에 의해서 유발되는 apoptosis에는 XIAP 및 survivin 등과 같은 IAP family의 발현 감소와 더불어 FasL의 발현 증가, Bcl-2의 발현 감소 및 Bid의 단편화 현상이 관여하는 것으로 나타났으며, 두 가지 apoptosis 유발 개시 및 최종 apoptosis 단계에서 중요한 역할을 하는 caspase-8과 -9 및 -3의 활성화와 그에 따른 다양한 기질단백질의 발현 감소 및 단편화가 동반되었음을 알 수 있었다. 또한 인위적인 caspase-3의 활성 차단으로 MEPM에 의하여 유발되는 apoptosis가 현저하게 억제되는 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 MEPM은 암세포의 chemotherapeutic agent로서의 가능성을 확인하였지만 향후 지속적인 연구를 통하여 활성물질의 동정 및 관련 기전의 비교 등이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권8호
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• pp.1119-1125
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• 2010

본 연구에서는 resveratrol을 전립선 암 치료제로의 활용 가능성을 조사하기 위하여 primary 인체 전립선 암세포에 대한 resveratrol의 성장억제 효과 및 그 기전에 대하여 조사 하였다. Resveratrol은 RC-58T/h/SA#4 세포에서 농도 및 시간에 의존적으로 세포의 증식을 억제하였으며, $IC_{50}$ 값은 암세포인 RC-58T/h/SA#4, LNCaP, PC-3에서는 각각 245, 320, $340\;{\mu}M$, 전립선 정상세포인 RWPE-1에서는 $982\;{\mu}M$로 나타나 정상세포에서보다는 암세포에서 그 독성이 크게 나타났다. 또한 resveratrol에 의해 유도된 세포 사멸은 핵 응축, sub-G1 함량 증가 및 DNA 분절 현상이 나타나 apoptosis를 유도함을 알 수 있었다. Resveatrol은 caspase-8, -9 및 effector casapse-3 활성을 농도 의존적으로 증가시켰으며, caspase 저해제인 z-VAD-fmk로 caspase의 처리 시 resveratrol에 의한 apoptosis 유도 현상이 유의적으로 감소되어 resveratrol에 의한 RC-58T/h/SA#4 세포의 apoptosis 유도에 caspase가 중요한 역할을 하고 있음을 확인하였다. Resveratrol에 의해 anti-apoptotic 인자인 Bcl-2 및 Bid 단백질의 발현은 감소하였으나, pro-apoptotic 인자인 Bax 단백질 발현은 변화가 없었다. 따라서 본 연구는 resveratrol이 RC-58T/h/SA#4세포에서 caspase 의존형 미토콘드리아 경로에 의해 유도되며, resveratrol은 전립선암 치료제로서 사용 가능성을 시사한다.