• 생명과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1529-1537
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• 2009

L-arginine 구조유사체인 L-canavanine의 인체 급성백혈병 Jurkat T 세포에 대한 apoptosis 유도활성이 단백질 티로신키나아제 $p56^{lck}$에 어떻게 조절되는지를 규명하기 위해 $p56^{lck}$를 발현하는 Jurkat T 세포주 E6.1과 $p56^{lck}$-결손 Jurkat T 세포주 JCaM1.6에 있어서 L-canavanine의 세포독성, L-canavanine에 의해 유도되는 apoptotic DNA fragmentation 및 apoptotic sub-$G_1$ peak를 비교하여 본 바, $p56^{lck}$-negative JCaM1.6 세포가 $p56^{lck}$-positive E6.1 세포에 비해 L-canavanine의 apoptotis 유도활성에 훨씬 더 민감한 것으로 나타났다. 이러한 $p56^{lck}$-negative JCaM1.6 세포의 민감성은 JCaM1.6 세포에 $p56^{lck}$ 유전자를 transfection시켜 발현시키면 현저히 감소되었다. L-Canavanine에 의해 유도되는 apoptosis관련 현상들을 $p56^{lck}$-stable transfectant인 JCaM1.6/lck 세포와 empty vector-transfectant 인 $p56^{lck}$-negaive JCaM1.6/vector 세포에서 Western blot analysis로 비교한 결과, L-canavanine에 의해 유도되는 mitochondrial membrane potential (${\Delta\Psi}m$)의 감소, caspase-9, -8, -7 및 -3의 활성화, 그리고 PARP 및 $PLC{\gamma}$-1의 분해가 JCaM1.6/vector 세포에 비해 JCaM1.6/lck 세포에서 더 약하게 나타났다. JCaM1.6/lck 세포를 2.5 mM L-canavanine으로 처리한 다음 세포 내 $p56^{lck}$ kinase 활성의 변화를 $\alpha$-casein을 기질로 하여 시간 별로 측정한 결과, L-canavanine의 처리 후 15분만에 $p56^{lck}$ kinase의 활성이 약 1.6배 증가되었으며 이후 6시간 동안은 약 1.3~1.4 배정도 증가된 수준으로 kinase 활성이 유지되는 것으로 확인되었다. L-Canavanine에 의한 apoptosis의 개시에 Fas/FasL 상호작용이 관련되는지를 규명하기 위해 FADD-negative Jurkat T 세포주 I2.1, caspase-8-negative Jurkat T 세포주 I9.2 및 wild-type Jurkat T 세포주 A3에 대한 L-canavanine의 세포독성을 비교한 결과, A3와 I2.1 세포의 경우는 L-canavanine의 세포독성이 동일하게 나타났고, 특히 caspase-8가 결손된 I9.2 세포의 경우는 L-canavanine의 세포독성에 대한 민감성이 A3와 I2.1 세포에 비해 단지 미약하게만 완화되는 것으로 나타나, L-canavanine의한 apoptosis에는 Fas/FasL 상호작용이 관련되어 있지 않으며, 또한 caspase-8의 역할이 필수적이지 않음을 시사하였다. Jurkat T 세포에 있어서 L-canavanie에 의해 유도되는 sub-$G_1$ peak 및 caspases 활성화에 미치는 pan-caspase inhibitor (z-VAD-fmk), caspase-9 inhibitor (z-LEHD-fmk), caspase-3 inhibitor (z-DEVD-fmk), caspase-4 inhibitor (z-LEVD-fmk) 및 caspase-12 inhibitor (z-ATAD-fmk)의 영향을 조사한 결과, L-canavanie에 의한 apoptosis는 ${\Delta\Psi}m$의 감소, caspase-9 및 caspase -3의 활성화에 뒤따른 caspase-8 및 caspase-7의 활성화, 그리고 PARP의 분해의 순서로 유도되는 것으로 나타났으며, 아울러 caspase-9의 활성화와 함께 caspase-12의 활성화가 L-canavanine 처리에 따른 caspase-3의 활성화에 요구되는 것으로 확인되었다. 결론적으로, L-canavanine 처리에 의한 Jurkat T 세포의 apoptosis는 ${\Delta\Psi}m$ 감소, caspase-9, caspase-3 및 caspase-7의 활성화에 의해 유도되며, 이들 apoptosis 현상들은 $p56^{lck}$에 의해 negative regulation되었다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제23권6호
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• pp.605-612
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• 2000

Green tea polyphenols (GTP) have been demonstrated to suppress tumorigenesis in several chemical-induced animal carcinogenesis models, and predicted as promising chemopreventive agents in human. Recent studies of GTP extracts showed the involvement of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) in the regulation of Phase II enzymes gene expression and induction of apoptosis. In the current work we compared the biological actions of five green tea catechins: (1) induction of ARE reporter gene, (2) activation of MAP kinases, (3) cytotoxicity in human hepatoma HepG2-C8 cells, and (4) caspase activation in human cervical squamous carcinoma HeLa cells. For the induction of phase IIgene assay, (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and (-)-epicatechin-3-gallate (ECG) potently induced antioxidant response element (ARE)-mediated luciferase activity, with induction observed at 25 $\mu\textrm{m}$with EGCG. The induction of ARE reporter gene appears to be structurally related to the 3-gallate group. Comparing the activation of MAPK by the five polyphenols, only EGCG showed potent activation of all three MAPKs (ERK, JNK and p38) in a dose- and time-dependent manner, whereas EGC activated ERK and p38. In the concentration range of 25 $\mu\textrm{m}$ to 1 mM, EGCG and ECG strongly suppressed HepG2-ARE-C8 cell-growth. To elucidate the mechanisms of green tea polyphenol-induced apoptosis, we measured the activation of an important cell death protein, caspase-3 induced by EGCG, and found that caspase-3 was activated in a dose- and time-dependent manner. Interestingly, the activation of caspase-3 was a relatively late event (peaked at 16 h), whereas activation of MAPKs was much earlier (peaked at 2 h). It is possible, that at low concentrations of EGCG, activation of MAPK leads to ARE-mediated gene expression including phase II detoxifying enzymes. Whereas at higher concentrations of EGCG, sustained activation of MAPKs such as JNK leads to apoptosis. These mechanisms are currently under investigation in our laboratory. As the most abundant catechin in GTP extract, we found that EGCG potently induced ARE-mediated gene expression, activated MAP kinase pathway, stimulated caspase-3 activity, and induced apoptosis. These mechanisms together with others, may contribute to the overall chemopreventive function of EGCG itself as well as the GTP.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제9권4호
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• pp.231-238
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• 2005

Neuronal apoptotic events, which result in cell death, are occurred in hypoxic/ischemic conditions. Estradiol is a female sex hormone with steroid structure known to provide neuroprotection through multiple mechanisms in the central nervous system. This study was aimed to investigate the signal transduction pathway of $CoCl_2$-induced neuronal cell death and the inhibitory effects of estradiol. Administration of $CoCl_2$ decreased cell viability in both a dose- and time-dependent manner in PC12 cells. $CoCl_2$-induced cell death produced genomic DNA fragmentation and morphologic changes such as cell shrinkage and condensed nuclei. It was found that $CoCl_2$-treated cells increased the reactive oxygen species (ROS) as well as caspase-8, -9 and -3 activities. However, pretreatment with estradiol before exposure to $CoCl_2$ prevented the reduction in cell viability reduction and attenuated DNA fragmentation and morphologic changes caused by $CoCl_2$. Furthermore, the $CoCl_2$-induced increases of ROS levels and caspases activities were attenuated by estradiol. Gene expression analysis revealed that estradiol blocked the underexpression of the Bcl-2 and ameliorated the increase in the release of cytochrome c from mitochondria into cytoplasm and Fas-ligand (Fas-L) upregulated by $CoCl_2$. These results suggest that $CoCl_2$ induce apoptosis in PC12 cells through both mitochondria- and death receptor-mediated cell death pathway. Estradiol was found to have a neuroprotective effect against $CoCl_2$-induced apoptosis through the inhibition of ROS production and by modulating apoptotic effectors associated with the mitochondria- and death-dependent pathway in PC12 cells.

• 대한두경부종양학회지
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• 제18권2호
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• pp.142-149
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• 2002

본 연구에서는 FRTL-5 갑상선세포에서 Protein phosphatase type 1(PP-1)과 type 2A(PP-2A) 효소의 억제제인 okadaic acid에 의한 apoptosis 유도 기전에 대하여 이해하고자 하였다. FRTL-5 갑상선세포에 다양한 농도($10{\sim}80nmol$)의 okadaic acid를 처리 한 후 caspase 3와 $PLC-{\gamma}1$ 분절을 확인 한 결과 40nmol 농도에서부터 caspase 3활성과 $PLC-{\gamma}1$ 분절이 나타남을 확인하였다. Okadaic acid에 의한 apoptosis 유도 기전을 조사한 결과 anti-apoptotic 기능이 있는 Bcl-2 단백질 발현은 미약하게 감소하였으나 Bcl-xL은 농도 의존적으로 급격한 감소를 보였다. Caspase 3 효소활성을 저해하는 IAP 단백질 중 cIAP2는 okadaic acid에 영향을 받지 않았으나 cIAP1과 XIAP 단백질 발현은 농도 의존적으로 감소하였다. Okadaic acid에 의한 apoptosis 유도는 caspase 3 의존적인 기전을 보였다. Caspase 3 특이억제제를 okadaic acid와 동시에 처리 시 apoptosis가 억제되었으며 $PLC-{\gamma}1$ 단백질의 절단 현상도 방지되었다. Caspase 3의 활성을 유도하는 cytochrome c의 유리는 okadaic acid처리 농도에 의존적으로 유리하였다. 결론적으로, okadaic acid에 의한 apoptosis 유도는 caspase 3 의존적이며, Bcl-2와 IAP family 단백질 감소현상에 의하여 야기되는 것으로 생각된다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제21권2호
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• pp.41-55
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• 2004

Objective : To investigate the possible molecular mechanism (s) of melittin as a candidate of anti-cancer drug, we examined the effects of the compound on the growth of human lung carcinoma cell line A549. Methods : Growth inhibitory study, flow cytometry analysis, SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and Western blot analysis, RT-PCR and in vitro caspases activity assay were performed. Results : Melittin treatment declined the cell viability of A549 cells in a concentration-dependent manner, which was associated with induction of apoptotic cell death. Melittin treatment down-regulated the levels of Bcl-XS/L mRNA and protein expression of A549 cells, an anti-apoptotic gene, however, the those of Bax, a pro-apoptotic gene, were up-regulated. Melittin induced the proteolytic cleavage and activation of caspase-3 and caspase-9 protease in a dose-dependent manner without alteration of inhibitor of apoptosis proteins family and Akt expression. Western blot analysis and RT-PCR data revealed that the levels of tumor suppressor p53 and cyclin-dependent kinase inhibitor p21 were also remained unchanged. Conclusions : Taken together, these findings suggest that melittin-induced inhibition of human lung cancer cell growth is associated with the induction of apoptotic cell death via regulation of several major growth regulatory gene products, and melittin may have therapeutic potential in human lung cancer.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권10호
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• pp.1422-1429
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• 2016

본 연구에서는 홍차버섯이라고 알려진 콤부차(Kombucha, K)에 플라보노이드 성분 및 각종 기능성 물질이 풍부한 감귤액을 첨가하여 감귤의 생리활성 물질들이 콤부차로 이행되는 효과를 기대하여 감귤 콤부차(citrus Kombucha, CK)를 배양한 후 항산화 능력 및 인체 방광암세포(T-24와 5637)를 이용한 항암 효과를 확인하고 더 나아가 암의 증식을 억제시킬 수 있는 천연소재 탐색을 목적으로 연구를 진행하였다. 항산화 및 총페놀 함량 결과는 K보다 CK의 항산화 능력과 페놀 함량이 높게 확인되었으며 방광암세포 T-24와 5637에 K 혹은 CK를 24시간 처리한 후 MTT assay를 통해 세포독성을 확인한 결과 농도 의존적으로 생존율이 감소하였다. 특히 T-24 세포에서는 CK를 처리하였을 때 현저한 세포의 형태적 변화를 확인하였다. Western immunoblot을 통해 apoptosis 관련 단백질들의 발현을 확인하였는데 T-24에 CK 처리하였을 때 Bcl-2의 발현은 크게 감소하였으며, pro-caspase-9, pro-caspase-8, pro-caspase-3는 농도가 높아질수록 감소하였으며, cleaved caspase-9, cleaved caspase-8, cleaved caspase-3는 농도가 높아질수록 증가하는 경향을 보였다. 또한, cleaved PARP가 증가함을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에서 일반 콤부차보다 감귤액을 첨가한 감귤 콤부차가 인체 방광암세포 T-24에 caspase에 의한 apoptosis가 유도됐음을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제25권9호
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• pp.984-992
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• 2015

혈근초(Sanguinaria canadensis)에서 처음 분리된 sanguinarine은 항산화, 항암 및 면역 증강 등의 효능이 있는 것으로 알려진 alkaloid 계열 물질 중의 하나이다. 본 연구에서는 인체간암 HepG2 세포를 대상으로 sanguinarine의 apoptosis 유도 효능 및 관련 기전 해석을 시도하였다. 본 연구의 결과에 의하면 sanguinarine은 HepG2 간암세포의 증식을 처리 농도 의존적으로 억제하였으며, 이는 apoptosis 유도와 연관성이 있었다. Sanguinarine에 의한 apoptosis 유도에는 Fas 및 Bax의 발현 증가, 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리 및 MMPl (Δψm)의 소실을 동반하였다. Sanguinarine은 intrinsic 및 extrinsic apoptosis pathway의 활성에 관여하는 initiator caspase인 caspase-9와 -8의 활성과 effector caspase인 caspase-3의 활성 및 PARP 단백질의 단편화를 유발하였다. Sanguinarine은 또한 ROS의 생성을 촉진시켰으며, N-acetylcysteine 처리에 의한 ROS의 생성을 차단하였을 경우, sanguinarine에 의한 apoptosis 효능이 완벽하게 차단되었다. 아울러 sanguinarine은 Akt의 인산화를 억제한 반면, MAPKs의 인산화를 촉진시켰으며, 특히 PI3K와 ERK의 선택적 억제제는 sanguinarine에 의한 HepG2 간암세포의 증식을 더욱 억제시켰다. 따라서 sanguinarine에 의한 HepG2 간암세포의 apoptosis 유발에는 ROS 생성 의존적인 intrinsic 및 extrinsic signaling pathway가 동시에 활성화되며, PI3K/Akt 및 ERK 신호계가 관여함을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제24권11호
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• pp.1244-1251
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• 2014

길경(桔梗, Platycodon grandiflorum)은 도라지의 뿌리로 항염증, 항알러지, 면역 반응, 당뇨, 고지혈증 및 항암 효과 등을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 길경의 항암 효과에 대한 연구는 미미하며, 길경이 유발하는 autophagy에 대한 연구는 되어 있지 않다. 본 연구에서는 HCT-116 대장암 세포주에서 길경 추출물이 autophagy와 apoptosis를 유발하면서 세포 성장을 억제하는지의 여부를 조사하였다. 길경 추출물은 농도 및 시간의존적으로 세포의 증식을 억제하였으며, 길경 추출물에 의해 나타나는 apoptosis는 caspase의 활성이 부분적으로 관여되어 있음을 알 수 있었다. 또한, 길경 추출물의 처리는 autophagy에 의해 나타나는 공포를 형성하면서 autophagy와 관련되어 있는 여러 단백질의 발현 조절 및 LC3 단백질의 축적이 동반되었다. 길경 추출물에 의해 유도되는 autophay와 apoptosis의 관계를 알아보기 위해서 3-MA나 bafilomycin A1을 처리하여 autophagy를 억제하였을 때 apoptosis가 유의적으로 증가됨을 알 수 있었다. 흥미롭게도 bafilomycin A1을 처리한 결과에서 길경 추출물에 의한 세포성장 억제가 뚜렷하게 회복되는 양상을 보였다. 따라서 본 연구의 결과는 HCT-116 세포에서 길경 추출물에 의해 유도된 autophagy는 세포 보호적인 작용이 아닌 autophagic cell death이며, 길경 추출물이 대장암 세포주에서 암세포의 사멸을 유도하는 효과적인 대안이 될 수 있음을 알 수 있었다.

• 동의생리병리학회지
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• 제17권6호
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• pp.1383-1392
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• 2003

Apoptosis is a morphologically and biochemically district form of cell death that occurs in many different cell types in a wide variety of organisms. Albizzia julibrissin belonging the family Leguminosae has been used for the treatment of contusion, sore throat, amnesia, and insomnia in oriental traditional medicine. This study investigates whether the water extract of A. julibrissin induce apoptotic cell death in Jurkat T-acute lymphoblastic leukemia (ALL) cells. Jurkat cells were increased inhibitions of cell viability in a concentration-dependent manner by A. julibrissin. This herbal medicine also caused apoptosis as measured by cell morphology and DNA fragmentation. The capability of A. julibrissin to induce apoptosis was associated with proteolytic cleavage of specific target proteins such as poly (ADP-ribose)polymerase (PARP) and beta-catenin proteins suggesting the possible involvement of caspases. Our result showed that Bcl-2 and Bax protein levels were not changed in all A. julibrissin-treated groups compared to control group. These results suggest that A. julibrissin-mediated apoptosis is independent with Bcl-2 related signaling pathway in this cells. The purpose of the present study is also to investigate the Effect of A. julibrissin on cell cycle progression. Our results showed that G1 checkpoint related gene products (cyclin D1, cyclin dependent kinase 4, retinoblastoma, E2F1) were decreased in their protein levels in a dose-dependent manners after treatment of the extract. These results indicate that the increase of apoptotic cell death by A. julibrissin may be due to the inhibition of cell cycle progression in wild type p53-lacking Jurkat cells.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제75권2호
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• pp.59-66
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• 2013

Background: This study was conducted in order to elucidate the effects of docetaxel on the growth of peroxiredoxin 1 (Prx1) knockdown A549 xenograft tumors and further tested the role of Prx1 as a predictor for how a patient would respond to docetaxel treatment. Methods: Effects of docetaxel on the growth of scrambled- and shPrx1-infected A549 xenograft tumors in nude mice were measured. Moreover, immunohistochemical expression of Prx1 was evaluated in paraffin-embedded tissues from 24 non-small cell lung cancer patients who had received docetaxel-cisplatin regimens as a first-line treatment. Results: Docetaxel treatment in Prx1 knockdown xenograft tumor resulted in reduced tumors growth compared with other groups. Prx1 knockdown increased the production of cleaved caspases-8 and -9 in the control itself compared to scramble tumors. Moreover, docetaxel treatment in Prx1 knockdown tissue led to an increased protein band. Phosphorylated Akt was found in Prx1 scramble tissues. Phosphorylated FOXO1 was detected in the docetaxel treatment group. On the other hand, Prx1 knockdown completely suppressed the Akt-FOXO1 axis. The median progression-free survival (PFS) of patients with low Prx1 expression was 7 months (95% confidence interval [CI], 6.0-7.7), whereas the median progression-free survival of patients with high Prx1 expression was 4 months (95% CI, 4.0-5.0). However, high Prx1 expression was not associated with decreased PFS (p=0.114). Conclusion: Our findings suggest that elevated Prx1 provides resistance to docetaxel treatment through suppression of FOXO1-induced apoptosis in A549 xenograft tumors, but may not be related with the predictive significance for response to docetaxel treatment.