• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제59권1호
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• pp.30-38
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• 2005

연구배경 : Arsenic trioxide($As_2O_3$, 비소 삼산화물)는 급성전 골수성백혈병의 효과적인 치료제로 이용되고 있고, 비소세포폐암을 비롯한 여러 고형종양세포에서 세포 고사를 유도하나 백혈병에 비해 상대적으로 높은 농도가 필요하여 실제적인 치료에 제한이 있어왔다. Sulindac은 COX-2 억제, 암세포 성장의 억제 및 세포 고사 유도를 기전으로 하는 항암효과가 있고, 다른 화학요법이나 방사선치료의 반응성을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 저자들은 NCI-H157 폐암세포주에서 $As_2O_3$와 sulindac의 병합요법이 Fas/FasL 신호전달계의 활성화와 caspase 단백질 활성화 의해 세포고사가 유도되었음을 보고한 바 있다. 이 연구의 목적은 이러한 경로 이외에 다른 기전유무를 밝히는데 있다. 방 법 : 세포 독성은 MTT 방법으로 구하였고, HRP 방법을 이용해 ROS를 직접 측정하였다. 세포고사의 형태학적 특성을 보기위해 핵산염색과 관련된 단백질의 발현을 확인하였다. 또한 미토콘드리아의 기능변화를 보기 위해 미토콘드리아의 막전위차를 측정하였고, anti-cytochrome c와 Bcl-2 family 단백질들의 발현 양상을 western blotting을 통해 관찰하였다. 결 과 : 단독요법에 비해 병합요법시에 생존율의 의의 있는 감소를 보였다. 이러한 생존율은 항산화제를 전처리 한 경우 농도 의존적으로 회복됨을 관찰할 수 있었다. ROS의 생성은 병합요법시에 대조군에 비해 의의 있게 증가하였고, 이러한 현상은 항산화제 전처리군에서 감소된 소견을 보였다. 또한 병합요법시 핵산염색에 의해 여러조각의 분절된 형광절편과 caspase 3, PARP의 활성을 통해 세포고사가 유도되었음을 확인하였고, 항산화제 전처리군에서 상쇄됨을 관찰하였다. JC-1 염색 후 형광현미경을 통한 미토콘드리아 막전위차에 미치는 영향은 병합처리군에서 녹색형광으로의 변화가 보였고 항산화제 전처리군에서 소실됨을 확인하였다. 또한 병합요법시의 cytochrome c의 세포 질내의 증가와 미토콘드리아내의 감소가 관찰되었고, Bax의 증가, Bid와 Bcl-xL의 발현감소를 확인할 수 있었으며 이러한 현상은 항산화제 전처리군에서 소실됨을 보였다. 결 론 : NCI-H157 폐암세포주에 $As_2O_3$와 sulindac의 병합 요법은 ROS생성과 미토콘드리아 기능변화를 통해 세포고사가 유도되었다.

• 한국임상약학회지
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• 제13권1호
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• pp.29-39
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• 2003

Neurodegenerative disorders are associated with apoptosis as a causing factor or an inducer. On the other hand, it has been reported that epigallocatechin gallate (EUG), one of antioxidants and flavonoids, and z-VAD-fmk, a nonselective caspase inhibitor, suppress oxidative-radical-stress-induced apoptosis. However, it is not yet known what is the effects of EGCG and z-VAD-fmk on the apoptotic pathway is through phosphoinositide 3-kinase (PI3K), Akt and glycogen synthase kinase-3 (GSK-3) as well as mitochondria, caspase-3 and poly (ADP-ribose) polymerase (PARP). We investigated the effects of EGCG by using $H_2O_2$ treated N18D3 cells, mouse DRG hybrid neurons. Methods: Following 30 min $100\;{\mu}m\;H_2O_2$ exposure, the viability of N18D3 cells (not pretreated vs. EGCG or z-VAD-fmk pretreated) was evaluated by using MTT assay. The effect of EGCG on immunoreactivity (IR) of cytochrome c, caspase-3, PARP, PI3K/Akt and GSK-3 was examined by using Western blot, and was compared with that of z-Y4D-fmk. Results: EGCG or z-VAD-fmk pretreated N18D3 cells showed increased viability. Dose-dependent inhibition of caspase-3 activation accompanied by PARP cleavage were demonstrated by pretreatment of both agents. However, inhibition of cytochrome c release was only detected in EGCG pretreated N18D3 cells. On the pathway through PI3K/Akt and GSK-3, however, the result of Western blot in EGCG pretreated N18D3 cells showed decreased IR of Akt and GSK-3 and increased IR of p85a PI3K, phosphorylated Akt and GSK-3, and contrasted with that in z-VAD-fmk pretreated N18D3 cells showing no changes on each molecule. Conclusion: These data show that EGCG affects apoptotic pathway through upstream signal including PI3K/Akt and GSK-3 pathway as well as downstream signal including cytochrome c and caspase-3 pathway. Therefore, these results suggest that EGCG mediated activation of PI3K/Akt and inhibition GSK-B could be new potential therapeutic strategy for neurodegenerative diseases associated with oxidative injury.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권9호
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• pp.1257-1264
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• 2016

개똥쑥은 예로부터 항암, 항바이러스 및 항균의 효능을 지니는 것으로 알려져 왔지만 작용 기작에 대한 내용이 많이 알려지지 않았다. 본 연구에서는 AGS 인체 위암 세포를 대상으로 개똥쑥 추출물(AAE)에 의한 apoptosis 효과와 신호경로 연구를 시행하였다. AAE의 암세포 성장에 미치는 영향을 확인하기 위하여 AGS cell에 AAE를 처리하고 MTT assay와 LDH assay를 수행한 결과 AAE 농도 의존적으로 나타난 세포 성장 억제가 세포 손상에 의한 것임을 확인하였다. 또한, AAE에 의한 암세포 증식 억제 효과가 apoptosis에 의한 것인지 확인하기 위하여 Hoechst 33342 staining과 Annexin V-PI staining을 수행한 결과, Hoechst 33342 staining에서 apoptotic body와 세포질 응축이 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였고, Annexin V-PI staining에서 apoptotic cells의 변화가 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. Western blotting의 결과 AAE가 농도 의존적으로 세포 생장에 관여하는 신호 단백질인 p-Akt, p-TSC2, p-mTOR, p-GSK-$3{\beta}$의 발현이 감소함을 확인하였고, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 발현이 억제됨으로써 proapoptotic 단백질인 Bax, Bak의 발현이 증가하는 일련의 신호경로를 조절할 수 있다는 것을 확인하였다. 미토콘드리아 막 전위의 탈분극 유도를 확인하기 위한 JC-1 assay 수행 결과, AAE 농도 의존적으로 미토콘드리아 막 전위의 탈분극이 유도됨을 확인하였다. 탈분극에 의한 caspase 활성을 확인하기 위해 caspase-3/7 activity assay를 수행한 결과, AAE 농도 의존적으로 caspase activity 증가를 확인하였다. 또한, apoptosis가 일어나는 일련의 신호경로를 확인하기 위해 apoptosis 상위 단백질인 Akt, mTOR, GSK-$3{\beta}$의 활성을 억제하는 LY294002, Rapamycin, BIO를 각각 AGS cell에 처리하고 세포증식에 미치는 영향과 신호 단백질의 발현 양상을 알아보기 위해 MTT assay, LDH assay, western blotting을 수행하였다. 그 결과 AAE와 LY294002, Rapamycin 처리군에서 세포증식 억제와 LDH 방출량 증가뿐만 아니라 세포 생장 신호 단백질인 p-mTOR, p-TSC2, p-Akt, p-GSK-$3{\beta}$의 발현이 감소하는 것을 확인하였고, Bcl-2의 발현이 억제됨으로써 Bax와 Bak의 발현을 증가시키는 신호경로를 조절할 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 AGS cell에 개똥쑥 추출물을 처리하였을 때 유도되는 apoptosis 효과는 Akt/mTOR/GSK-$3{\beta}$ 경로 활성 억제를 통해 Bcl-2 발현이 감소함에 따라 Bax, Bak를 활성화해 세포질로의 cytochrome C 유리에 따른 caspase 활성으로 이루어진다는 것을 알 수 있었다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제48권7호
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• pp.779-788
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• 2005

목 적 : Echinacea는 면역증강제로 이미 사용되고 있는 재래 식물로서 최근에 Echinacea의 추출물로 단구를 중심으로 면역세포들에 의한 면역증강효과에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 단구와 수지상세포에서 Echinacea에 의해 유전자의 발현이 증가되는 면역관련 유전자들을 cDNA microarray chip을 사용하여 선별하고 이들을 토대로 Echinacea의 면역증강 효과에 대한 연구를 할 때 기초 자료가 되고자 하였다. 방 법 : 실험 1과 2는 3명의 공여자의 말초혈 단구로 실험하였는데 실험 1은 단구에 최종 농도가 $50{\mu}g/mL$ 되게 Echinacea를 첨가하여 1일간 배양하였고, 실험 2는 실험 1의 대조군으로서 Echinacea를 첨가하지 않고 배양하였다. 실험 3과 4는 2명의 공여자의 단구로 실험하였는데 실험 3은 GM-CSF와 IL-4를 첨가하여 5일간 배양시켜 수지상세포로 분화시킨 뒤 Echinacea를 첨가하여 1일간 더 배양시켰고, 실험 4는 실험 3의 대조군으로서 수지상세포로 분화시킨 뒤 Echinacea를 첨가하지 않고 1 일간 더 배양하였다. Echinacea에 의한 단구와 수지상세포의 유전자발현 효과를 알아보기 위해서 cDNA microarray chip을 이용하여 대조군에 대한 실험군의 각 유전자의 발현비를 구하였다. Echinacea를 첨가하지 않은 단구(실험 2의 단구)에 대한 Echinacea를 첨가한 단구(실험 1의 단구)의 각 유전자들의 발현 비를 구하였고, Echinacea를 첨가하지 않은 수지상세포(실험 4의 수지상세포)에 대한 Echinacea를 첨가한 수지상세포(실험 3의 수지상세포)의 각 유전자들의 발현비를 구하였다. 여기서 실험 1과 2에서는 세 공여자의 단구에서 나온 유전자 발현비의 결과를, 실험 3과 4에서는 두 공여자의 수지상세포에서 나온 유전자 발현비의 결과를 평균하여 그 발현비가 2.5 이상 되는 것을 의미있게 발현된 유전자로 보았다. 결 과 : Echinacea를 첨가하지 않은 단구를 대조군으로 하여 Echinacea를 첨가한 단구의 유전자 발현비가 2.5 이상으로 증가한 것들 중 면역과 관계된 유전자들은 17개였다. Echinacea를 첨가하지 않은 수지상세포를 대조군으로 하여 Echinacea를 첨가한 수지상세포의 유전자 발현비가 2.5 이상으로 증가한 것들 중 면역과 관계된 유전자들은 24개였고, 실험에 사용한 수지상세포들은 모두 미성숙 수지상세포의 특징적인 표면항원들을 가지고 있음을 유세포 분석으로 확인하였다. Echinacea가 단구와 수지상세포 둘 다에서 의미있게 유전자발현비가 증가된 것들이 7개 있었는데, 이들은 CD44, IFI 30, MRC 1, CCR 7, CLK 2, syntenin, cytochrome C oxidase subunit VIII 등의 유전자들이었다. 특히 발현비가 3.5 이상으로 높은 유전자들을 그 발현비 순으로 나열하면 단구에서는 IFI 30, CLK 2, syntenin, superoxide dismutase 2 등 4개의 유전자들이 있었고, 수지상세포에서는 somatomedin A, methyl-CpG binding domain protein 3, IFI 30, small inducible cytokine subfamily A(Cys-Cys), member 22, ubiquitin-conjugating enzyme E2L 6, hexosaminidase B, nuclear factor of kappa light polypeptide gene enhancer in B-cells inhibitor epsilon, CCR 7 등 8개의 유전자들이 있었다. 결 론 : 본 연구는 Echinacea가 $CD14^+$ 단구 및 수지상세포에서 발현을 증가시키는 면역관련 유전자들을 cDNA microarray chip을 이용하여 검색하였고, 향후 이 유전자들을 기초로 정량적이고 기능적으로 분석할 수 있는 토대를 마련하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권5호
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• pp.523-530
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• 2014

2011년 6월 28일에 파주시 조리읍 장곡리 인근 도로에서 두부쪽이 손상되고, 해당연도에 태어난 맹금류 어린새를 발견하였고, 이를 DNA 바코드 기법으로 동정하였다. Mitochondrial DNA(mtDNA) cytochrome c oxidase I(COI) 유전자의 695bp 절편을 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)으로 증폭하고 염기서열을 결정하였다. 결정된 염기서열을 BOLD systems과 NCBI의 BLAST에서 유사도 분석을 수행한 결과 총 5개체의 왕새매가 검색되었고, 염기서열의 동일성은 100%로 조사되었다. 또한, DNA 분자성판별 결과는 해당 개체가 암컷임을 나타내었다. 이러한 결과는 경기도 파주에서 1968년 이후 43년만에 왕새매의 번식이 확인된 중요한 정보로, 향후 광역야생동물구조센터는 야생동물의 사체 수거 시 인근 기탁등록보존기관과 연계하여 DNA시료를 확보하고 보다 정확한 종동정과 성판별 정보를 기록하는 등의 체계적인 관리시스템이 필요할 것으로 사료된다. 또한 이렇게 확보한 왕새매의 DNA 시료와 DNA 바코드 COI 유전자 서열은 유사종 연구의 참조표본(reference standard)로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권4호
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• pp.280-288
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• 2018

본 연구는 국내에서 생산되거나 해외에서 수입되어 국내에서 유통되는 수산물 중에서 두족류를 문어류, 낙지류, 오징어류, 주꾸미류, 꼴뚜기류의 5개 그룹으로 구분하여 분석하였다. 두족류 5개 그룹을 판별을 하기 위해 미토콘드리아에 존재하는 유전자를 분석하였고, 그 중에서 COI (mitochondrial cytochrome C oxidase subunit I), 16s rRNA (16s ribosomal RNA), 12s rRNA (12s ribosomal RNA) 내에서 상당히 유사한 DNA 서열 부분과 일부 서열 변화 부분이 확인되었다. 명확하게 두족류 5개 그룹 판별을 하기 위해 COI, 16s rRNA, 12s rRNA 유전자의 일부 서열 변화 부분에서 그룹 특이적 프라이머 세트를 디자인하였다. 국내 외에서 확보한 두족류 시료(참문어, 낙지, 살오징어, 아메리카 대왕오징어, 갑오징어, 주꾸미, 모래주꾸미, 하이야주꾸미, 참꼴뚜기, 창꼴뚜기, 한치꼴뚜기)의 genomic DNA을 추출하여 각 그룹의 특이적 프라이머를 이용하여 SYBR 기반의 real-time PCR 시스템에 의해 분석되었고, threshold cycle (Ct) value와 같은 real-time PCR 결과 분석에 의해 두족류 내 그룹 판별이 가능하였다(Table 3).

• Journal of Nutrition and Health
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• 제37권9호
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• pp.786-793
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• 2004

Women with menopause or rats with ovariectomy is associated with increased body weight, body fat and insulin resistance, which are components of metabolic syndrome. Increased prevalence of metabolic syndrome after menopause might be associated with mitochondrial dysfunction, since mitochondrial oxidative and phosphorylation activity is strongly correlated with insulin sensitivity. Although estradiol replacement prevents the metabolic syndrome, harmful effect of estradiol hampers the casual usage to prevent the metabolic syndrome. It has been reported that genistein has a mild estrogenic activity, decreases fat mass in mice and has an antidiabetic role in diabetic rats. Although insulin resistance is closely related to mitochondrial functions, there has not been yet any study in regard to the effect of dietary genistein on mitochondrial function in the insulin resistant female subjects induced by ovariectomy or similar situation. The present study investigated whether the supplementation of genistein in the high fat diet affected the mitochondrial function of high fat fed ovariectomized rats. Female Sprague Dawley rats (8 weeks old) were assigned to the following groups: sham-operated+ high fat diet (S, n=6); sham-operated + high fat diet with 0.1% genistein (S + G, n=7); ovariectomized + high fat diet (OVX, n=8); ovariectomized + high fat diet with 0.1% genistein (OVX+ G, n=8). Ovariectomy significantly increased body weight compared with S group. Genistein consumption in ovariectomized (OVX + G) rats decreased body weight gain compared with OVX rats. Liver weights were increased by ovariectomy. The hepatic mitochondrial protein density expressed as mg per g liver was lower in the OVX group than in the S group. However, OVX + G group showed the increased mitochondrial protein density similar to the level of S group. When mRNA levels of genes related to mitochondria such as peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ coactivator 1 (PGC-1) and cytochrome c oxidase subunit III (COX III) were measured, there were decreases in the mRNA levels of PGC-1 and COX III in S + G, OVX and OVX + G group. The activity of cytochrome c oxidase was not different between groups. We could observe the decrease in succinate dehydrogenase (SDH) activity per g liver in OVX rats. Genistein supplement increased SDH activity. In conclusion, genistein supplementation to the OVX rats enhanced mitochondrial function by increasing mitochondrial protein density and SDH activity. The improvement in mitochondrial function by genistein can contribute to the improvement in metabolic syndrome.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제9권4호
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• pp.239-246
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• 2005

In the central nervous system, nitric oxide (NO) is associated with many pathological diseases such as brain ischemia, neurodegeneration and inflammation. The epigallocatechin gallate (EGCG), a major compound of green tea, is recognized as protective substance against neuronal diseases. This study is aimed to investigate the effect of EGCG on NO-induced cell death in PC12 cells. Administration of sodium nitroprusside (SNP), a NO donor, decreased cell viability in a dose- and time-dependent manner and induced genomic DNA fragmentation with cell shrinkage and chromatin condensation. EGCG diminished the decrement of cell viability and the formation of apoptotic morphologenic changes as well as DNA fragmentation by SNP. EGCG played as an antioxidant that attenuated the production of reactive oxygen species (ROS) by SNP. The cells treated with SNP showed downregulation of Bcl-2, but upregulation of Bax. EGCG ameliorated the altered expression of Bcl-2 and Bax by SNP. The release of cytochrome c from mitochondria into cytosol and expression of voltage -dependent anion channel (VDAC)1, a cytochrome c releasing channel in mitochondria, were increased in SNP-treated cells, whereas were attenuated by EGCG. The enhancement of caspase-9, preceding mitochondria-dependent pathway, caspase-8 and death receptor-dependent pathway, as well as caspase-3 activities were suppressed by EGCG. SNP upragulated Fas and Fas-L, which are death receptor assembly, whereas EGCG ameliorated the expression of Fas enhanced by SNP. These results demonstrated that EGCG has a protective effect against SNP-induced apoptosis in PC12 cells, through scavenging ROS and regulating the mitocondria- and death receptor-mediated signal pathway. The present study suggest that EGCG might be a natural neuroprotective substance.

• 생명과학회지
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• 제13권1호
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• pp.128-135
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• 2003

무지개 송어(Oncorhynchus mykiss) 신장조직의 유전자 발현 현황을 조사하기 위하여 무지개송어 신장 cDNA library로부터 102개의 ESTs를 조사하였다. 102개의 ESTs 중 57개의 clones 이 NCBI blast 염기서열 검색을 통해 이미 기능이 밝혀진 다른 유전자와의 유사성을 보였고, 그 결과 총 37개의 singleton으로 분류되었다. 나머지 45개의 ESTs는 기존의 밝혀진 유전자와 염기서열 유사성이 전혀 없었고, 상호 염기서열간의 유사성을 통해 40개의 유전자로 밝혀졌다. 또한, 신장조직의 유전자 구성을 기능별로 살펴보기 위하여 기능이 밝혀진 57개의 ESTs를 7개의 functional categories로 분류하였다. 그 결과, 신장조직의 구조에 관여하는 유전자가 14.5%로 가장 높았고, 그 다음으로 유전자 전이/전사에 관여하는 유전자가 11.6%로 판명되었다. 그리고 이들 77개의 유전자를 이용하여 연령에 따른 유전자 발현을 조사하기 위하여 microarray 실험을 하였다. 3개의 replicate를 이용하여 p-value <0.05를 갖는 유전자중 1.5배 이상만 down- 또는 up-regulation되는 유전자만을 조사하였다. 이들 중 2년산 무지개 송어 신장에서 1.5배 이상 감소되는 유전자는 mitochondrion, cytochrome b, rho G, spastin protein, RTK 17, RTK 18과 RTK 60이었다. 반면에 2년산 무지개 송어 신장에 서 1.5배 이상 증가되는 유전자는 calponinl, calcium binding protein, histone deacetyulase 1과 RTK 9 유전자가 유의성 있게 차이가 났다. 이상의 결과, 유전자 발현조사 및 microarray 연구가 무지개송어의 genetic improvemen떼 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사하였다.

• 대한본초학회지
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• 제22권3호
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• pp.27-37
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• 2007

Objectives: Hepatocellular carcinoma is the most common primary malignant tumor of the liver worldwide. In-Jin-Ho-Tang(IJHT) has been used as a traditional Chinese herbal medicine since ancient time. and today it is widely applied as a medication for jaundice which is associated with inflammation in liver. In this study, I investigated whether methanol extract of IJHT induced HepG2 cancer cell death. Methods: Cytotoxic activity of IJHT on HepG2 cells was using XTT assay. Apoptosis induction by Ros A in HCT116 cells was verified by the induction of cleavage of poly ADP-ribose polymerase (PARP). and activation of caspase-3, -8 and -9. The release of cytochrome c from mitochondria to cytosol. the level of Bcl-2 and Bax and the expression of p53 and p21 were examined by western blotting analysis. Furthermore, MAPKs activation was analyzed by western blotting analysis. Results: IJHT induced apoptosis in HepG2 cells. And treatment of IJHT resulted in the release of cytochrome c into cytosol, decreased anti-apoptotic Bcl-2, and increased pri-apoptotic Bax expression. IJHT markedly inactivated extracellular signal-regulated kinase (ERK1/2), and activated p38 mitogen-activated protein (MAP) kinase. Sodium orthovanadate (SOV), a phosphatase inhibitor, to reverse IJHT-induced ERK1/2 inactivation and SB203580, a specific p38 MAP Kinase inhibitor efficiently blocked apoptosis of HepG2. Thus, IJHT induces apoptosis in HepG2 cells via MAP kinase modulation. Conclusion: These results indicated that IJHT has some potential for use as an anti-cancer agent.