Triglyceride (TG) accumulation causes macrophage cell death, which affects the development of atherosclerosis. Here, we examined whether caspase-2 is implicated in TG-induced macrophage cell death. We found that caspase-2 activity is increased in TG-treated THP-1 macrophages, and that inhibition of caspase-2 activity drastically inhibits TG-induced cell death. We previously reported that TG-induced macrophage cell death is triggered by caspase-1, and thus investigated the relationship between caspase-2 and caspase-1 in TG-induced macrophage cell death. Inhibition of caspase-2 activity decreased caspase-1 activity in TG-treated macrophages. However, caspase-1 inhibition did not affect caspase-2 activity, suggesting that caspase-2 is upstream of caspase-1. Furthermore, we found that TG induces activation of caspase-3, -7, -8, and -9, as well as cleavage of PARP. Inhibition of caspase-2 and -1 decreased TG-induced caspase-3, -7, -8, and -9 activation and PARP cleavage. Taken together, these results suggest that TG-induced macrophage cell death is mediated via the caspase-2/caspase-1/apoptotic caspases/PARP pathways.
Hypertriglyceridemia is the main risk factor for atherosclerosis. It is reported that triglyceride (TG) induces macrophage cell death, and is involved in the formation of plaques and development of atherosclerosis. We previously reported that TG-induced cell death of macrophages is mediated via pannexin-1 activation, which increases the extracellular ATP and subsequent increase in potassium efflux, thereby activating the caspase-2/caspase-1/apoptotic caspases, including the caspase-8 pathway. Contrarily, some studies have reported that caspase-8 is an upstream molecule of caspase-1 and caspase-2 in several cellular processes. Therefore, this study was undertaken to investigate whether caspase-8 influences its upstream molecules in TG-stimulated macrophage cell death. We first confirmed that caspase-8 induces caspase-3 activation and poly ADP-ribose polymerase (PARP) cleavage in TG-treated macrophages. Next, we determined that the inhibition of caspase-8 results in reduced caspase-1 and -2 activity, which are upstream molecules of caspase-8 in TG-induced cell death of macrophages. We also found that ATP treatment restores the caspase-8 inhibitor-induced caspase-2 activity, thereby implying that caspase-8 affects the upstream molecules responsible for increasing the extracellular ATP levels in TG-induced macrophage cell death. Taken together, these findings indicate that caspase-8 potentiates the TG-induced macrophage cell death by activating its upstream molecules.
The PIDDosome, which is an oligomeric signaling complex composed of PIDD, RAIDD and caspase-2, can induce proximity-based dimerization and activation of caspase-2. In the PIDDosome assembly, the adaptor protein RAIDD interacts with PIDD and caspase-2 via CARD:CARD and DD:DD, respectively. To analyze the PIDDosome assembly, we purified all of the DD superfamily members and performed biochemical analyses. The results revealed that caspase-2 CARD is an insoluble protein that can be solubilized by its binding partner, RAIDD CARD, but not by full-length RAIDD; this indicates that full-length RAIDD in closed states cannot interact with caspase-2 CARD. Moreover, we found that caspase-2 CARD can be solubilized and interact with full-length RAIDD in the presence of PIDD DD, indicating that PIDD DD initially binds to RAIDD, after which caspase-2 can be recruited to RAIDD via a CARD:CARD interaction. Our study will be useful in determining the order of assembly of the PIDDosome.
In human neuroblastoma SK-N-BE(2) cells undergoing apoptotic death induced by ginsenos-ide Rh2, a dammarane glycoside that was isolated from Panax ginseng C. A. Meyer, caspase-1 and caspase-3 were activated. The expression of Bax was increased in the cells treated with ginsenoside Rh2, whereas Bcl-2 expression was not altered. Treatment with caspase-1 inhibi-tor, Ac-YVAD-CMK, or caspase-3 inhibitor, Z-DEVD-FMK, partially inhibited ginsenoside Rh2-induced cell death but almost suppressed the cleavage of the 116 kDa PARP into a 85 kDa fragment. When the levels of p53 were examined in this process, p53 accumulated rapidly in the cells treated early with ginsenoside Rh2. These results suggest that activation of caspase-1 and -3 and the up-regulation of Bax are required in order for apoptotic death of SK-N-BE(2) cells to be induced by ginsenoside Rh2, and p53 plays an important role in the pathways to promote apoptosis.
Byung Chul Jung;Hyun-Kyung Kim;Sung Hoon Kim;Yoon Suk Kim
BMB Reports
/
v.56
no.3
/
pp.166-171
/
2023
Monocytes are peripheral leukocytes that function in innate immunity. Excessive triglyceride (TG) accumulation causes monocyte death and thus can compromise innate immunity. However, the mechanisms by which TG mediates monocyte death remain unclear to date. Thus, this study aimed to elucidate the mechanisms by which TG induces monocyte death. Results showed that TG induced monocyte death by activating caspase-3/7 and promoting poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) cleavage. In addition, TG induced DNA damage and activated the ataxia telangiectasia mutated (ATM)/checkpoint kinase 2 and ATM-and Rad3-related (ATR)/checkpoint kinase 1 pathways, leading to the cell death. Furthermore, TG-induced DNA damage and monocyte death were mediated by caspase-2 and -8, and caspase-8 acted as an upstream molecule of caspase-2. Taken together, these results suggest that TG-induced monocyte death is mediated via the caspase-8/caspase-2/DNA damage/executioner caspase/PARP pathways.
Baicalein, one of the major flavonoid in Scutellaria baicalensis, has been known for its effects on proliferation and apoptosis of many tumor cell lines. Most biological effects of baicalein are thought to be from its antioxidant and prooxidant activities. In this report, baicalein was found to induce apoptosis in HL60 human promyelocytic leukemia cell line. Baicalein treatment induced DNA fragmentation and typical morphological features of apoptosis. To elucidate the mechanism of baicalein-induced apoptosis, the activities of the members of caspase family were measured. Interestingly caspase 2, 3, and 6 were significantly activated whereas caspase 1, 8, and 9 were not activated, suggesting selective involvement of specific caspases. Further, treatment with caspase inhibitors also supports the involvement of caspase 2 in apoptosis process. Although it has been reported that baicalein can induce apoptosis through many caspase pathways, the present study indicates that caspase 2 not caspase 9 pathway may be the important step in apoptosis on HL60 cell line.
Cytokine deprivation-induced apoptosis can abrogate by the appropriate survival factors. Because the mechanism of Interleukin (IL)-2 deprived apoptotic cell death remains unclear, we here show the apoptosis in CTLL2 cells correlates with an increase of the activity of caspase3-like protease(s). Inhibition of caspase3-like protease(s) with caspase protease inhibitors (Z-VAD, Z-EVD, and Z-LPD) blocks typical apoptotic morphological abnormalities in CTLL2 cells. Interestingly, Bcl-{TEX}$X_{L}${/TEX} protein was decreased by IL-2 deprivation in the cells. These results suggest that caspase3-like protease(s), not caspase1, plays an important role in apoptosis execution of CTLL2 cell death.
Caspases play critical roles in the execution of apoptosis. Caspase-3 and caspase-7 are closely related in sequence as well as in substrate specificity. The two caspases have overlapping substrate specificities with special preference for the DEVD motif. However, they are targeted to different subcellular locations during apoptosis, implying the existence of substrates specific for one or other caspase. To identify new caspase-7 substrates, we digested cell lysates obtained from the caspase-3-deficient MCF-7 cell line with purified recombinant caspase-7, and analyzed spots that disappeared or decreased by 2-DE (we refer to this as the caspase-7 degradome). Several proteins with various cellular functions underwent caspase-7-dependent proteolysis. The substrates of capase-7 identified by the degradomic approach were rather different from those of caspase-3 (Proteomics, 4, 3429-3435, 2004). Among the candidate substrates, we confirmed that Valosin-containing protein (VCP) was cleaved by both capspase-7 and caspase-3 in vitro and during apoptosis. Cleavage occurred at both $DELD^{307}$ and $DELD^{580}$. The degradomic study yielded several candidate caspase-7 substrates and their further analysis should provide valuables clues to the functions of caspase-7 during apoptosis.
Amyloid-${\beta}$-peptide ($A{\beta}$) is important in the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD). Calpain ($Ca^{2+}$-dependent protease) and caspase-8 (the initiating caspase for the extrinsic, receptor-mediated apoptosis pathway) have been implicated in $AD/A{\beta}$ toxicity. We found that $A{\beta}$ promoted degradation of calpastatin (the specific endogenous calpain inhibitor); calpastatin degradation was prevented by inhibitors of either calpain or caspase-8. The results implied a cross-talk between the two proteases and suggested that one protease was responsible for the activity of the other one. In neuron-like differentiated PC12 cells, calpain promotes active caspase-8 formation from procaspase-8 via the $A{\beta}$ and CD95 pathways, along with degradation of the procaspase-8 processing inhibitor caspase-8 (FLICE)-like inhibitory protein, short isoform (FLIPS). Inhibition of calpain (by pharmacological inhibitors and by overexpression of calpastatin) prevents the cleavage of procaspase-8 to mature, active caspase-8, and inhibits FLIPS degradation in the $A{\beta}$-treated and CD95-triggered cells. Increased cellular Ca2+ per se results in calpain activation but does not lead to caspase-8 activation or FLIPS degradation. The results suggest that procaspase-8 and FLIPS association with cell membrane receptor complexes is required for calpain-induced caspase-8 activation. The results presented here add to the understanding of the roles of calpain, caspase- 8, and CD95 pathway in $AD/A{\beta}$ toxicity. Calpain-promoted activation of caspase-8 may have implications for other types of CD95-induced cell damage, and for nonapoptotic functions of caspase-8. Inhibition of calpain may be useful for modulating certain caspase-8-dependent processes.
Background: Acute promyelocytic leukemia (APL) is a hematopoietic malignancy driven by promyelocytic leukemia-retinoic acid receptor A (PML-RARA) fusion gene. The therapeutic drugs currently used to treat APL have adverse effects. 20(S)-ginsenoside Rh2 (GRh2) is an anticancer medicine with high effectiveness and low toxicity. However, the underlying anticancer mechanisms of GRh2-induced PML-RARA degradation and apoptosis in human APL cell line (NB4 cells) remain unclear. Methods: Apoptosis-related indicators and PML-RARA expression were determined to investigate the effect of GRh2 on NB4 cells. Z-VAD-FMK, LY294002, and C 87, as inhibitors of caspase, and the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) pathways were used to clarify the relationship between GRh2-induced apoptosis and PML-RARA degradation. Results: GRh2 dose- and time-dependently decreased NB4 cell viability. GRh2-induced apoptosis, cell cycle arrest, and caspase3, caspase8, and caspase9 activation in NB4 cells after a 12-hour treatment. GRh2-induced apoptosis in NB4 cells was accompanied by massive production of reactive oxygen species, mitochondrial damage and upregulated Bax/Bcl-2 expression. GRh2 also induced PML/PML-RARA degradation, PML nuclear bodies formation, and activation of the downstream p53 pathway in NB4 cells. Z-VAD-FMK inhibited caspase activation and significantly reversed GRh2-induced apoptosis and PML-RARA degradation. GRh2 also upregulated TNF-α expression and inhibited Akt phosphorylation. LY294002, an inhibitor of the PI3K pathway, enhanced the antitumor effects of GRh2, and C 87, an inhibitor of the TNF-α pathway, reversed NB4 cell viability, and GRh2-mediated apoptosis in a caspase-8-dependent manner. Conclusion: GRh2 induced caspase-dependent PML-RARA degradation and apoptosis in NB4 cells via the Akt/Bax/caspase9 and TNF-α/caspase8 pathways.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.