• BMB Reports
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• 제44권8호
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• pp.553-557
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• 2011

We previously reported that CDK2/Cyclin A can phosphorylate and activate the transcription factor NF-Y. In this study, we investigated a potential regulatory role for NF-Y in the transcription of Cyclin A and other cell cycle regulatory genes. Gel-shift assays demonstrate that NF-Y binds to CCAAT sequences in the Cyclin A promoter, as well as to those in the promoters of cell cycle G2 regulators such as CDC2, Cyclin B and CDC25C. Furthermore, expression of Cyclin A increases NF-Y's affinity for CCAAT sequences in the CDC2 promoter; however, Cyclin A's induction of CDC2 transcription is antagonized by p21, an inhibitor of CDK2/Cyclin A. These results suggest a model wherein NF-Y binds to and activates transcription from the Cyclin A promoter, increasing cellular levels of Cyclin A/CDK2 and potentiating NF-Y's capacity for transcriptional transactivation, and imply a positive feedback loop between NF-Y and Cyclin A/CDK2. Our findings are additionally indicative of a role for Cyclin A in activating Cyclin B/CDK1 through promoting NF-Y dependent transcription of Cyclin B and CDC2; NF-Y mediated crosstalk may therefore help to orchestrate cell-cycle progression.

• 생명과학회지
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• 제23권9호
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• pp.1109-1117
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• 2013

본 연구에서는 인체 폐암 세포인 A549를 사용하여 택란 메탄올 추출물의 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 택란 추출물이 A549의 세포증식에 미치는 영향을 알아본 결과 처리 농도 및 시간 의존적으로 A549의 성장이 저해되었으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 강력한 G1 arrest가 유도되는 것을 확인하였다. 이러한 택란 추출물에 의한 G1 arrest는 세포주기 조절 단백질인 Cyclin D1, Cyclin E 및 Cyclin-dependent kinase인 CDK2, CDK4, CDK6의 발현 감소와 연관되어 있었다. 또한 택란 추출물에 의한 CDK/Cyclin complex의 발현 저해는 DNA 손상에 의해 활성화되는 CHK2의 활성화 형태인 p-CHK2의 발현 증가에 따른 CDK 활성화 효소인 Cdc25A phosphatase의 발현 억제에 의해 나타나는 결과로 사료된다. 반면 종양억제유전자인 p53 및 CDK 억제제인 p21과 p27의 발현량은 증가되지 않았다. 이러한 결과들로부터 택란 추출물은 DNA damage에 의한 ATM/CHK2/Cdc25A/CDK2 pathway를 통해 A549의 G1 arrest를 유도하여 세포의 증식을 억제할 것으로 판단되며, 이때 택란 추출물에 의해 유도되는 G1 arrest는 p53 비의존적인 경로일 것으로 사료된다. 본 연구결과는 택란이 Cdc25A를 target으로 하는 새로운 항암활성 소재로서 사용될 수 있는 가능성을 시사한다. 또한 본 연구결과는 택란 추출물의 세포주기 조절에 의한 항암기전을 이해하고 향후 지속적 연구를 하는 데 있어서 귀중한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제49권3호
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• pp.138-147
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• 2019

Purpose: Several studies have shown that the oral cavity is a secondary location for Helicobacter pylori colonization and that H. pylori is associated with the severity of periodontitis. This study investigated whether H. pylori had an effect on the periodontium. We established an invasion model of a standard strain of H. pylori in human periodontal ligament fibroblasts (hPDLFs), and evaluated the effects of H. pylori on cell proliferation and cell cycle progression. Methods: Different concentrations of H. pylori were used to infect hPDLFs, with 6 hours of co-culture. The multiplicity of infection in the low- and high-concentration groups was 10:1 and 100:1, respectively. The Cell Counting Kit-8 method and Ki-67 immunofluorescence were used to detect cell proliferation. Flow cytometry, quantitative real-time polymerase chain reaction, and western blots were used to detect cell cycle progression. In the high-concentration group, the invasion of H. pylori was observed by transmission electron microscopy. Results: It was found that H. pylori invaded the fibroblasts, with cytoplasmic localization. Analyses of cell proliferation and flow cytometry showed that H. pylori inhibited the proliferation of periodontal fibroblasts by causing G2 phase arrest. The inhibition of proliferation and G2 phase arrest were more obvious in the high-concentration group. In the low-concentration group, the G2 phase regulatory factors cyclin dependent kinase 1 (CDK1) and cell division cycle 25C (Cdc25C) were upregulated, while cyclin B1 was inhibited. However, in the high-concentration group, cyclin B1 was upregulated and CDK1 was inhibited. Furthermore, the deactivated states of tyrosine phosphorylation of CDK1 (CDK1-Y15) and serine phosphorylation of Cdc25C (Cdc25C-S216) were upregulated after H. pylori infection. Conclusions: In our model, H. pylori inhibited the proliferation of hPDLFs and exerted an invasive effect, causing G2 phase arrest via the Cdc25C/CDK1/cyclin B1 signaling cascade. Its inhibitory effect on proliferation was stronger in the high-concentration group.

• 생명과학회지
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• 제24권1호
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• pp.92-97
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• 2014

Cordycepin은 Cordyceps militaris에서 처음 유래된 nucleoside adenosine 유도체의 일종으로 면역증강 및 항암활성을 포함한 다양한 약리 기능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 LNCap 인체 전립선 암세포 모델을 이용하여 cordycepin에 의한 항암활성 기전을 연구하였다. Cordycepin 처리에 따라 LNCap 세포는 처리 농도 의존적으로 증식이 억제되었으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 poly ADP-ribose polymerase의 단편화 현상과 Annexin V 염색에 의한 정량적 분석으로 확인하였다. Cordycepin 처리에 따른 flow cytometric analysis 결과로서 cordycepin이 세포주기 G2/M기 정체 현상을 유발하였음을 알 수 있었으며, 이는 cyclin B1 및 cyclin A의 발현 감소와 연관성이 있었다. 또한 cordycepin이 처리된 LNCap 세포에서 cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor p21Waf1/Cip1의 발현이 증가되었지만, CDK2, CDC2 및 Cdc25C의 발현에는 큰 영향을 미치지 않았으며, cordycepin에 의하여 증가된 p21 단백질은 CDK2 및 CDC2와의 복합체를 형성하고 있었다. 본 연구의 결과는 LNCap 전립선 암세포에서 cordycepin에 의한 G2/M 및 apoptosis 유발은 p53 비존적인 CDK inhibitor p21의 발현 증가가 중요한 역할을 하고 있음을 보여주는 것이다.

• BMB Reports
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• 제44권8호
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• pp.529-534
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• 2011

Ribosomal protein S3 (rpS3) is a multifunctional protein involved in translation, DNA repair, and apoptosis. The relationship between rpS3 and cyclin-dependent kinases (Cdks) involved in cell cycle regulation is not yet known. Here, we show that rpS3 is phosphorylated by Cdk1 in G2/M phase. Co-immunoprecipitation and GST pull-down assays revealed that Cdk1 interacted with rpS3. An in vitro kinase assay showed that Cdk1 phosphorylated rpS3 protein. Phosphorylation of rpS3 increased in nocodazole-arrested mitotic cells; however, treatment with Cdk1 inhibitor or Cdk1 siRNA significantly attenuated this phosphorylation event. The phosphorylation of a mutant form of rpS3, T221A, was significantly reduced compared with wild-type rpS3. Decreased phosphorylation and nuclear accumulation of T221A was much more pronounced in G2/M phase. These results suggest that the phosphorylation of rpS3 by Cdk1 occurs at Thr221 during G2/M phase and, moreover, that this event is important for nuclear accumulation of rpS3.

• BMB Reports
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• 제46권6호
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• pp.289-294
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• 2013

To maintain cellular homeostasis against the demands of the extracellular environment, a precise regulation of kinases and phosphatases is essential. In cell cycle regulation mechanisms, activation of the cyclin-dependent kinase (CDK1) and cyclin B complex (CDK1:cyclin B) causes a remarkable change in protein phosphorylation. Activation of CDK1:cyclin B is regulated by two auto-amplification loops-CDK1:cyclin B activates Cdc25, its own activating phosphatase, and inhibits Wee1, its own inhibiting kinase. Recent biological evidence has revealed that the inhibition of its counteracting phosphatase activity also occurs, and it is parallel to CDK1:cyclin B activation during mitosis. Phosphatase regulation of mitotic kinases and their substrates is essential to ensure that the progression of the cell cycle is ordered. Outlining how the mutual control of kinases and phosphatases governs the localization and timing of cell division will give us a new understanding about cell cycle regulation.

• 대한의생명과학회지
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• 제16권2호
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• pp.71-74
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• 2010

Cell proliferation is governed by precise and orderly process the regulation of which involves many different proteins. The key enzyme for cell growth and arrest is cyclin dependent kinases (cdks). In human cells, several cdks orchestrate four distinct cell cycle phases (M, $G_1$, S and $G_2$ ) and they sequentially operate in an order of cdc1, cdk4, cdk6 and cdk2. The regulatory components of cdks consist of cyclins and two family of cdk inhibitors, INK4 (inhibitors of cdk4) and KIP (kinase inhibitor protein). $G_1$ regulatory molecules for cdk mainly respond to environmental cues of mitogenic and anti-mitogenic stimuli and therefore influence activities of $G_1$ cdks, namely, cdk4/6 and cdk2. $G_1$ inhibitors include $p21^{CIP}$ and $p27^{KIP1}$. Between them, $p27^{KIP1}$ has attracted attentions of many researchers because of its characteristic regulatory features and diverse functions. Besides, the role of $p27^{KIP1}$ in cancer development warrants further studies in the future. Therefore, this review will focus on the recent findings and especially on the complexity of regulatory mechanisms of $p27^{KIP1}$.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권1호
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• pp.73-81
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• 2014

본 연구에서는 명아주과 수송나물속 솔장다리(Salsola collina Pall.) 추출물의 항산화 및 항암 활성을 분석하였다. 먼저 솔장다리의 에탄올 추출물의 DPPH radical scavenging activity를 분석한 결과, $IC_{50}$가 $4.82{\mu}g/ml$로 나타나 강한 항산화능을 보유하였음을 확인하였다. 또한 대장암 세포주(HT29), 폐암 세포주(A549), 간암 세포주(HepG2)를 사용하여 솔장다리 추출물의 암세포 사멸효과를 분석한 결과, $IC_{50}$가 각각 43.8, 64.1, $92.5{\mu}g/ml$로 강력한 세포사멸효과를 나타냈으며 특히 HT29에 대한 강한 사멸효과를 보였다. 솔장다리 추출물의 항암 활성 기전 분석을 위해 세포주기를 분석한 결과, 대장암세포인 HT29의 G2/M arrest를 유도하였으며 최고 농도인 $60{\mu}g/ml$까지 S기 세포수가 증가하였다. 세포주기관련 단백질의 발현 분석 결과, 솔장다리 추출물을 처리한 경우, G2기에서 M기로의 전이에 필수적인 단백질인 Cdc25C와 cyclin A의 발현이 감소되었고, 반면 Cdc25C와 Cdc2의 불활성화 형태인 p-Cdc25C, p-Cdc2는 증가하였다. 또한 p21과 Wee1의 발현도 증가되었다. 하지만 p53의 발현량은 변화가 없었다. 이러한 결과는 솔장다리 추출물을 처리한 경우, p53 비의존적으로 p21의 발현이 증가되어 cyclin A/Cdc2 complex의 활성이 조절되고, 이어서 G2/M phase의 check point에 작용하는 Wee1의 발현증가 및 Cdc25C, Cdc2의 인산화에 의한 불활성화를 통하여 G2/M arrest가 유도되는 것을 시사한다. 또한 솔장다리 추출물 처리에 의해 S기 진행을 조절하는 Cdk2의 발현량도 감소하여, cyclin A/Cdk2 complex가 감소되어 S기의 세포수가 증가한 것으로 보인다. 따라서 본 연구 결과를 통해 솔장다리 추출물이 높은 항산화 활성을 지니며 암세포의 세포주기를 조절하여 높은 항암 활성을 보유함을 확인하였다.

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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• pp.71.1-71.1
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• 2003

We show that Cdc6, an essential initiation factor for DNA replication, undergoes caspase-3-mediated cleavage in the early stages of apoptosis in HeLa cells and SK-HEP-1 cells induced by etoposide, paclitaxel, ginsenoside Rh2, or TRAIL. The cleavage occurs at the SEVD$\^$442//G motif and generates an N-terminal truncated Cdc6 fragment (p49-tCdc6) that lacks the carboxy-terminal nuclear export sequence (NES). Cdc6 is known to be phosphorylated by cyclin A-Cyclin A-dependent kinase 2 (Cdk2), an event that promotes its exit from the nucleus and probably blocks it from initiating inappropriate DNA replication. (omitted)

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.679-687
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• 2019

본 연구에서는 인체 폐암 세포인 A549를 사용하여 Litsea populifolia 에탄올 추출물(EELP)의 항산화 및 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 EELP의 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과, $IC_{50}$가 $11.71{\mu}g/ml$로 유의적인 항산화활성을 보였다. 또한 EELP가 인체폐암세포주인 A549와 정상 폐세포인 IMR90의 세포증식에 미치는 영향을 알아본 결과, 정상세포의 생존율에는 거의 영향을 끼치지 않은 반면, EELP 농도의존적으로 A549 세포의 성장이 저해되었으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 EELP에 의해 A549 세포의 강력한 G1 arrest가 유도되는 것을 확인하였다. EELP에 의해 유도되는 G1 arrest는 세포주기 조절 인자인 Cyclin D1, Cyclin E, Cyclin-dependent kinase인 CDK2와 CDK6의 mRNA 발현 감소와 더불어 단백질 발현 감소와 연관되어 있었다. 또한 EELP 처리에 의한 CDK/Cyclin complex의 발현 저해는 DNA 손상에 의해 활성화되는 CHK2의 활성화 형태인 p-CHK2의 발현 증가에 따른 p53 인산화에 따른 활성화와 CDK 활성화 효소인 CDC25A 탈인산화효소의 인산화에 따른 저해에 의해 나타나는 결과로 사료된다. 이러한 결과들로부터 EELP는 두가지 경로인 p53-의존성과 p53-비의존성(ATM/CHK2/CDC25A/CDK2) 경로를 통해 A549의 G1 arrest를 유도하여 세포 증식을 억제하는 것으로 사료된다. 본 연구결과는 EELP가 폐암에 대한 새로운 항암활성 소재로서 사용될 수 있는 가능성을 시사하며, 또한 EELP의 세포주기 조절에 의한 항암기전을 이해하고 향후 지속적 연구를 하는 데 있어서 귀중한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.