Inflammasomes are specialized signaling platforms critical for the regulation of innate immune and inflammatory responses. Various NLR family members (i.e., NLRP1, NLRP3, and IPAF) as well as the PYHIN family member AIM2 can form inflammasome complexes. These multiprotein complexes activate inflammatory caspases (i.e., caspase-1) which in turn catalyze the maturation of select pro-inflammatory cytokines, including interleukin (IL)-$1{\beta}$ and IL-18. Activation of the NLRP3 inflammasome typically requires two initiating signals. Toll-like receptor (TLR) and NOD-like receptor (NLR) agonists activate the transcription of pro-inflammatory cytokine genes through an NF-${\kappa}B$-dependent priming signal. Following exposure to extracellular ATP, stimulation of the P2X purinoreceptor-7 ($P2X_7R$), which results in $K^+$ efflux, is required as a second signal for NLRP3 inflammasome formation. Alternative models for NLRP3 activation involve lysosomal destabilization and phagocytic NADPH oxidase and /or mitochondria-dependent reactive oxygen species (ROS) production. In this review we examine regulatory mechanisms that activate the NLRP3 inflammasome pathway. Furthermore, we discuss the potential roles of NLRP3 in metabolic and cognitive diseases, including obesity, type 2 diabetes mellitus, Alzheimer's disease, and major depressive disorder. Novel therapeutics involving inflammasome activation may result in possible clinical applications in the near future.
Amyloid beta ($A{\beta}$) peptide has been implicated in the pathogenesis of Alzheimer's disease and has been reported to induce apoptotic death in cell culture. Cysteine Proteases, a family of enzymes known as caspases, mediate cell death in many models of apoptosis. In the present study, we examined the caspase activity and cell death in $A{\beta}$-treated SHSY5Y cells, as an attempt to elucidate the relationship between the type of caspase and $A{\beta}$-induced cell death. $A{\beta}$ at 20 ${\mu}M$ induce activation of caspase-3, 8 and 9 activity, but not the caspase-1. Caspase-3, 8 and 9 were processed by Ab treatment, consistent with the activity assay. Inhibition of the caspase activities by the selective inhibitors, however, marginally affected the cell death induced by $A{\beta}$. Taken together, the results indicate that $A{\beta}$-induced cell death may be independent of caspase activity and rather, the enzymes might be activated as a result of the cell death.
Bcl-2/adenovirus E1B 19 kDa-interacting protein 3 (BNIP3) is a mitochondrial pro-apoptotic protein that has a single Bcl-2 homology 3 (BH3) domain and a COOH-terminal transmembrane (TM) domain. Although it belongs to the Bcl-2 family and can heterodimerize with Bcl-2, its pro-apoptotic activity is distinct from those of other members of the Bcl-2 family. For example, cell death mediated by BNIP3 is independent of caspases and shows several characteristics of necrosis. Furthermore, the TM domain, but not the BH3 domain, is required for dimerization, mitochondrial targeting and pro-apoptotic activity. BNIP3 plays an important role in hypoxia-induced death of normal and malignant cells. Its expression is markedly increased in the hypoxic regions of some solid tumors and appears to be regulated by hypoxia-inducible factor (HIF), which binds to a site on the BNIP3 promoter. Silencing, followed by methylation, of the BNIP3 gene occurs in a significant proportion of cancer cases, especially in pancreatic cancers. BNIP3 also has a role in the death of cardiac myocytes in ischemia. Further studies of BNIP3 should provide insight into hypoxic cell death and may contribute to improved treatment of cancers and cardiovascular diseases.
Park, Seung-Yong;Park, Song-Hee;Lee, Il-Sun;Kong, Jae-Yang
Archives of Pharmacal Research
/
v.23
no.3
/
pp.246-251
/
2000
In most tissues, apoptosis plays a pivotal role in normal development and for regulating cell number, thus inappropriate apoptosis underlies a variety of diseases. Caspase-3 is one of a family of caspases that are mainly involved in the apoptotic signal transduction pathway, where caspase-3 acts as an effect molecule to proteolytically cleave intracellular substrates that are necessary for maintaining cell survival. Recent evidences show that apoptotic cell death can be blocked by inhibiting caspase-3, suggesting its inhibitors have potential to be therapeutic drugs for the diseases related with inappropriate apoptosis. We have established a screening system to search caspase-3 inhibitors from chemical libraries stocked in our institute. The enzyme assay is configured entirely in 96-well format, which is easily adapted for high throughput screening. Before performing mass screening, 80 in-house compounds were screened as a preliminary experiment, and we found that morin hydrate inhibited caspase-3 by 66.4 % at the final concentration of 20 ${\mu}g/m{\ell}$.
Hyperlipidemia is defined as conditions of the accumulation of lipids such as free fatty acids (FFA), triglyceride (TG), cholesterol and/or phospholipid in the bloodstream. Hyperlipidemia can cause lipid accumulation in non-adipose tissue, which is lipid-cytotoxic effects in many tissues and mediates cell dysfunction, inflammation or programmed cell death (PCD). TG is considered to be a major cause of atherosclerosis through inflammatory necrosis of vascular endothelial cells. Recently, TG have also been shown to exhibit lipid-cytotoxicity and induce PCD. Therefore, we investigated the effect of TG on the cytotoxic effect of various cell types. When exposed to TG, the cell viability of U937 monocytes and Jurkat T lymphocytes, as well as the cell viability of MCF-7, a non-immune cell, decreased in time- and dose-dependent manner. In U937 cells and Jurkat cells, caspase-9, an intrinsic apoptotic caspase, and caspase-8, an extrinsic apoptotic caspase, were increased by exposure to TG. However, in TG-treated MCF-7 cells, caspase-8 activity increased only without caspase-9 activity. In addition, the reduction of cell viability by TG was recovered when all three cell lines were treated with pan-caspase inhibitor. These results suggest that activation of apoptotic caspases by TG causes lipotoxic effect and decreases cell viability.
The tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) initiates the extrinsic apoptotic pathway through formation of the death-inducing signaling complex (DISC), followed by activation of effector caspases. TRAIL receptors are composed of death receptors (DR4 and DR5), decoy receptors (DcR1 and DcR2), and osteoprotegerin. Among them, only DRs activate apoptotic signaling by TRAIL. Since the levels of DR expressions are higher in cancer cells than in normal cells, TRAIL selectively activates apoptotic signaling pathway in cancer cells. However, multiple mechanisms, including down-regulation of DR expression and pro-apoptotic proteins, and up-regulation of anti-apoptotic proteins, make cancer cells TRAIL-resistant. Therefore, many researchers have investigated strategies to overcome TRAIL resistance. In this review, we focus on protein regulation in relation to extrinsic apoptotic signaling pathways via ubiquitination. The ubiquitin proteasome system (UPS) is an important process in control of protein degradation and stabilization, and regulates proliferation and apoptosis in cancer cells. The level of ubiquitination of proteins is determined by the balance of E3 ubiquitin ligases and deubiquitinases (DUBs), which determine protein stability. Regulation of the UPS may be an attractive target for enhancement of TRAIL-induced apoptosis. Our review provides insight to increasing sensitivity to TRAIL-mediated apoptosis through control of post-translational protein expression.
Background: 4-Hexylresorcinol (4HR) is able to increase angiogenesis. However, its molecular mechanism in the human endothelial cells has not been clarified. Methods: As endothelial cells are important in angiogenesis, we treated the human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) with 4HR and investigated protein expressional changes by immunoprecipitation high-performance liquid chromatography (IP-HPLC) using 96 antisera. Results: Here, we found that 4HR upregulated transforming growth factor-β (TGF-β)/SMAD/vascular endothelial growth factor (VEGF) signaling, RAF-B/ERK and p38 signaling, and M2 macrophage polarization pathways. 4HR also increased expression of caspases and subsequent cellular apoptosis. Mechanistically, 4HR increased TGF-β1 production and subsequent activation of SMADs/VEGFs, RAF-B/ERK and p38 signaling, and M2 macrophage polarization. Conclusion: Collectively, 4HR activates TGF-β/SMAD/VEGF signaling in endothelial cells and induced vascular regeneration and remodeling for wound healing.
Mustafa Attiyah, Hadid;Mohammad M.F., Al-Halbosiy;Abdulwahid B., Al-Shaibani
Microbiology and Biotechnology Letters
/
v.50
no.3
/
pp.387-394
/
2022
Verotoxin-1 (VT-1) or Shiga-like toxin 1 (Stx-1) is produced by enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) and is an AB5 holotoxin with a strong inhibitor of protein synthesis. VT-1 is a type 2 ribosome-inactivating protein (RIP) that has been shown to have cytotoxic and anticancer potential by inducing necrosis, apoptosis, and cell cycle arrest, making it a promising antitumor candidate. Here, we tested the cytotoxicity of VT-1 on CaCo2 and NCM425 cell lines and the results showed that VT-1 was more potent on CaCo2. Morphological changes were also evaluated on the cellular level and the results showed that VT-1 caused a decrease in viable cell count, altered cell membrane permeability, and an increase in total nuclear intensity. On the other hand, VT-1 displayed a lesser impact on mitochondrial membrane potential (MMP) and cytochrome c release. On the expression of caspases 3 and 9, VT-1 exhibited an insignificant effect on both which alongside the mitochondrial membrane potential (MMP) and cytochrome c results, might indicate that CaCo2 suffered from the necrosis process as a mechanism of cell death after exposure to VT-1.
Pancreatic cancer is one of the most fatal cancers with a poor prognosis. Standard chemotherapies have proven largely ineffective because of their toxicity and the development of resistance. Therefore, there is an urgent need to develop novel therapies. In this study, we investigated the antitumor activity of MS-5, a naphthalene derivative, on BxPC-3, a human pancreatic cancer cell line. We observed that MS-5 was cytotoxic to BxPC-3 cells, as well as inhibited the growth of cells in a concentration- and time- dependent manner. Flow cytometry analysis revealed that the percentage of annexin V-positive cells increased after MS-5 treatment. We also observed cleavage of caspases and poly (ADP-ribose) polymerase, and downregulation of Bcl-xL protein. Flow cytometry analysis of intracellular levels of reactive oxygen species (ROS) and mitochondrial superoxide suggested that MS-5 induced the generation of mitochondrial superoxide while lowering the overall intracellular ROS levels. Thus, MS-5 may be potential candidate for pancreatic cancer treatment.
Zingiber officinale Roscoe has been widely used as a folk medicine to treat various diseases, including cancer. This study aims to re-examine the therapeutic potential of co-administration of natural products and cancer chemotherapeutics. Candidate material for this project, ${\alpha}$-zingiberene, was extracted from Zingiber officinale Roscoe, and ${\alpha}$-zingiberene makes up $35.02{\pm}0.30%$ of its total essential oil. ${\alpha}$-Zingiberene showed low $IC_{50}$ values, $60.6{\pm}3.6$, $46.2{\pm}0.6$, $172.0{\pm}6.6$, $80.3{\pm}6.6$ (${\mu}g/mL$) in HeLa, SiHa, MCF-7 and HL-60 cells each. These values are a little bit higher than $IC_{50}$ values of general essential oil in those cells. The treatment of ${\alpha}$-zingiberene produced nucleosomal DNA fragmentation in SiHa cells, and the percentage of sub-diploid cells increased in a concentration-dependent manner in SiHa cells, hallmark features of apoptosis. Mitochondrial cytochrome c activation and an in vitro caspase-3 activity assay demonstrated that the activation of caspases accompanies the apoptotic effect of ${\alpha}$-zingiberene, which mediates cell death. These results suggest that the apoptotic effect of ${\alpha}$-zingiberene on SiHa cells may converge caspase-3 activation through the release of mitochondrial cytochrome c into cytoplasm. It is considered that anti-proliferative effect of ${\alpha}$-zingiberene is a result of apoptotic effects, and ${\alpha}$-zingiberene is worth furthermore study to develop it as cancer chemotherapeutics.
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.