• 제목/요약/키워드: Cytotoxic protein

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$\beta$-Amyloid로 유도된 신경독성에 대한 열다한소탕(熱多寒少湯) 가감방(加感方)의 항(抗)치매효과 (Protection effect of New-Yeolda-Hanso tang against $\beta$-Amyloid Induced Cytotoxicity in NGF-differentiated PC12 Cells)

  • 배나영;양현옥;안택원
    • 사상체질의학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.138-153
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    • 2009
  • 1. Objectives: Yeolda-Hanso tang (YH) has long been used as traditional herbal formula in Korea as various diseases. Now we modified Yeolda-Hanso tang (YH) for neurodegenerative diseases treatment and named New-Yeolda-Hanso tang (NYH). We investigated neuroprotective effects of NYH on NGF-differentiated PC12 cells cytotoxicity induced by $\beta$-Amyloid peptide (A$\beta$25-35) and evaluated the ability of NYH to prevent and treat for neurodegenerative diseases via autophagy enhancement. 2. Methods and Results: 1) Protective effect of NYH on PC12 cells cytotoxity induced by A$\beta$25-35. PC12 cells survival was measured by MTT and lactate dehydrogenase (LDH) assay. $20{\mu}M$ $\beta$-Amyloid peptide (A$\beta$25-35) induced cytotoxicity on NGF-differentiated PC12 cells. NYH attenuated the cytotoxic effects of A$\beta$25-35 in a dose-dependent manner. 2) Pharmacological induction of Autophagy by NYH in PC12 cells Autophagy induction and activation was measured by immunoblot assay. Marker of autophagy, LC3 II expression and the ratio of LC3-II/I was slightly increased in the protein treated with YH, and significantly augmented in the protein treated with NYH. NYH-induced increase of LC3-II protein level was inhibited by 3MA. 3) Induction of Autophagy by NYH on A$\beta$25-35-induced injury in PC12 cells In MTT assay, $100{\mu}g/ml$ re-treated NYH attenuated $20{\mu}M$ A$\beta$25-35-induced cytotoxicity in PC12 cells. Protection effect of NYH was blocked by autophagy inhibitor 3MA. In immunoblot assay, $1200{\mu}g/ml$ pre-treated NYH activated autophagy in $20{\mu}M$ A$\beta$25-35-induced cytotoxicity in PC12 cells. The observed effect was partially blocked by 3MA. 3. Conclusions: All the results indicated that NYH possesses neuroprotective potential partially mediated by autophagy enhancement and NYH may be considered to be a promising new herbal formula to prevent and treat for neurodegenerative diseases including Alzheimer's disease (AD).

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배암차즈기 에탄올 추출물의 3T3-L1 지방전구세포 분화 억제 및 지방 축적 저해 효과 (Inhibition of Differentiation and Anti-Adipogenetic Effect of the Salvia plebeia R. Br. Ethanol Extract in Murine Adipocytes, 3T3-L1 Cells)

  • 김성옥;김미려;황경아;박노진;정지숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.401-408
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    • 2017
  • 본 연구는 배암차즈기 에탄올 추출물(SPE)을 유효성분으로 함유하는 지방 생성 및 축적 저해 효능을 조사하였다. 배암 차즈기 에탄올 추출물은 마우스 배아 섬유아세포(mouse embryo fibroblast) 유래 지방세포인 3T3-L1에서 지방세포 분화를 억제하는 효능을 보유하고 있었으며, 지방세포 내 중성지방의 농도를 감소시키는 효능을 보유하고 있었다. 또한, $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, SREBP-1c, pACC, pAMPK, CPT-1, 지방산 합성효소(FAS, fatty acid synthase) 발현 억제, 호르몬자극지방분해효소(HSL, hormone sensitivity lipase) 활성화 등 지방합성 관련인자들의 발현을 조절하는 효능을 보유하고 있는 것으로 확인되었다. 이상의 결과로 SPE가 지방세포 분화 및 지방대사에 관련된 인자들의 발현을 조절함으로써 지방 생성 및 지방 축적을 저해하는 효능을 보유하기 때문에 배암차즈기를 활용한 비만 개선을 위한 소재로서의 활용이 가능할 것으로 보인다.

산화 스트레스에 대한 폴리아민의 세포보호 효과 (Cytoprotective Effects of Polyamines Against Oxidative Stress)

  • 안선이;이지영;정해영;유미애;김종민;김병기
    • 생명과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.626-632
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    • 2005
  • 폴리아민은 모든 진핵세포에서 발견되는 다가 양이온성의 저분자 물질이며 세포성장에 필수적인 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 폴리아민의 역할 중에서 산화적인 스트레스에 대한 세포보호 효과를 연구하였다. 쥐의 간세포주인 $Ac_2F$에 산화 스트레스를 유발하기 위하여 2,2'-azobis(2-amidinopropane)dehydrochloride (AAPH)를 처리하였을 때, 세포증식은 농도 의존적으로 감소하였다. 배지에 폴리아민을 첨가하였을 때 세포성장은 농도 의존적으로 증가하였으며 ROS 발생은 현저히 감소하였다. 폴리아민 가운데 특히 spermidine과 spermine이 뚜렷한 세포증식효과를 보였다. Spermine의 경우, $20{\mu}M$농도에서 AAPH에 의해 유도된 ROS발생을 $45\%$나 감소시켰다. 산화 스트레스에 관여하는 효소들 가운데 주된 효소인 superoxide dismutate (SOD)와 catalase (CAT)의 세포 내 단백질을 Western blotting으로 조사한 결과, AAPH는 이 두 가지 단백질의 생성을 억제한 것으로 나타났다. 그러나 spermine을 처리하였을 때 두 단백질의 생산은 모두 정상적으로 회복이 되었다. 또한 세포주기의 중요한 조절 단백질인 cyclin E 역시 AAPH에 의하여 생성이 억제되었다. 이는 AAPH에 의하여 생성된 ROS가 세포주기의 S phase의 진행을 억제한 것으로 생각된다. AAPH에 의한 cyclin E의 억제는 spermine에 의하여 정상적으로 회복되었다. 위와 같은 Spermine의 항산화 효과는 ethidium bromide와 acridine orange를 이용하여 형태학적으로도 증명되었다.

녹용약침액(鹿茸藥鍼液)의 간암세포주(肝癌細胞柱)에 대한 DNA 및 단백질 발현(發顯) (DNA and Proteomic Expression of Cervi parvum cornu Herbal-acupuncture Solution (CPC-HAS) in HepG2 carcinomar cells)

  • 류성현;이경민;이봉효;임성철;정태영;서정철
    • 대한약침학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.5-16
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    • 2006
  • Objective : It has long been known about the osteogenic effect of CPC-HAS on bone tissues. However, it has not been determined the effect of CPC-HAS on cancer cells. The purpose of this study is to screen the CPC-HAS mediated differentially expressed genes in cancer cells such as HepG2 hepatoma cells. Oligonucleotide microarray and proteomics approaches were employed to screen the differential expression genes. Methods : CPC-HAS was prepared by boiling and stored at $-70^{\circ}C$ until use. Cells were treated with various concentrations of CPC-HAS (0.1, 0.5, 1.5, 10, 20mg/ml) for 24 h. Cell toxicity was tested by MTT assay. To screen the differentially expressed genes in cancer cells, cells were treated with 1.5mg/ml of CPC-HAS. For oligonucleotide microarray assay, total RNA was used for gene expression analysis using oligonucleotide Genechip(Human genome Ul33 Plus 2.0., Affimatrix Co.). For proteomic analysis, total protein was analyzed by 2D gel electrophoresis and Q-TOF mass spectrometer. Results : It has no cytotoxic effects on both HepG2 cell in all concentrations(0.l, 0.5, 1.5, 10, 20mg/ml). In oligonucleotide microarray assay, the number of more than twofold differentially regulated known genes was 23 with 5 up-regulated and 18 down-regulated genes in HepG2 cells. In proteomic analysis, three spots were identified by 2D-gel electrophoresis and Q-TOF analysis. Two down-regulated proteins were aldehyde dehydrogenase 1 and enolase 1, and up-regulated protein was fatty acid binding protein 1 by 1.5mg/ml of CPC-HAS. Discussion : This study showed the screening of CPC-HAS mediated differentially regulated genes using combined approaches of oligonucleotide microarray and proteomic analysis. The screened genes will be used for the better understanding of the therapeutic effects of CPC-HAS on cancer fields.

박테리아의 toxin-antitoxin system과 생명공학기술 응용 (Bacterial Toxin-antitoxin Systems and Their Biotechnological Applications)

  • 김윤지;황지환
    • 생명과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.265-274
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    • 2016
  • Toxin-antitoxin (TA) system은 박테리아와 고세균에서 진화적으로 보존되어 흔히 발견되는 유전적 모듈이다. 기본적으로 이 시스템은 세포 내 toxin과 그들의 억제자로 작용하는 antitoxin으로 구성되어있으며, 현재 총 다섯가지 유형으로 구분된다. 공통적으로 toxin은 스트레스 조건에서 활성화됨으로써 세포 내 다양한 과정을 억제하는 활성을 가지는데 이는 결과적으로 세포 사멸 혹은 가역적인 생장 저해를 일으킨다. Toxin의 이러한 효과들은 유전자 발현의 조절, 성장 조절, programmed cell arrest, programmed cell death, persister cell의 형성, 박테리오파지 방어기작, 가동성 유전인자의 안정화, 플라스미드 유지 기작 등 다양한 생리학적 역할을 나타낸다. 그러므로 TA system은 일반적인 스트레스 반응모듈로서 여겨진다. 하지만 이를 역이용한다면 TA system으로부터 toxin을 활성화 시키는 인자를 개발하여 새로운 항균 물질로 이용할 수 있다. 그뿐만 아니라 TA system은 toxin의 세포 사멸 효과를 이용하여 원하는 타겟 유전자가 존재하는 세포만 선택적으로 살아남도록 하는 효율적인 클로닝 전략에 이용될 수 있다. 또한, toxin의 서열 특이적 리보핵산 가수분해효소 활성을 이용하여 타겟 단백질 이외의 단백질 합성을 막아 효과적인 단일 단백질 대량 생산을 위해서도 이용할 수 있다. 더 나아가 일부 TA system의 toxin은 진핵 세포에서도 세포 독성을 나타내기 때문에 암세포, 바이러스 감염 세포에서 toxin의 발현을 유도하여 세포사멸을 일으킴으로써 인간의 질병 치료로 이어질 수 있다.

CRISPR/Cas9-mediated knockout of CD47 causes hemolytic anemia with splenomegaly in C57BL/6 mice

  • Kim, Joo-Il;Park, Jin-Sung;Kwak, Jina;Lim, Hyun-Jin;Ryu, Soo-Kyung;Kwon, Euna;Han, Kang-Min;Nam, Ki-Taek;Lee, Han-Woong;Kang, Byeong-Cheol
    • Laboraroty Animal Research
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    • 제34권4호
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    • pp.302-310
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    • 2018
  • CD47 (integrin-associated protein), a multi-spanning transmembrane protein expressed in all cells including red blood cells (RBCs) and leukocytes, interacts with signal regulatory protein ${\alpha}$ ($SIRP{\alpha}$) on macrophages and thereby inhibits phagocytosis of RBCs. Recently, we generated a novel C57BL/6J CD47 knockout ($CD47^{-/-}$ hereafter) mouse line by employing a CRISPR/Cas9 system at Center for Mouse Models of Human Disease, and here report their hematological phenotypes. On monitoring their birth and development, $CD47^{-/-}$ mice were born viable with a natural male-to-female sex ratio and normally developed from birth through puberty to adulthood without noticeable changes in growth, food/water intake compared to their age and sex-matched wild-type littermates up to 26 weeks. Hematological analysis revealed a mild but significant reduction of RBC counts and hemoglobin in 16 week-old male $CD47^{-/-}$ mice which were aggravated at the age of 26 weeks with increased reticulocyte counts and mean corpuscular volume (MCV), suggesting hemolytic anemia. Interestingly, anemia in female $CD47^{-/-}$ mice became evident at 26 weeks, but splenomegaly was identified in both genders of $CD47^{-/-}$ mice from the age of 16 weeks, consistent with development of hemolytic anemia. Additionally, helper and cytotoxic T cell populations were considerably reduced in the spleen, but not in thymus, of $CD47^{-/-}$ mice, suggesting a crucial role of CD47 in proliferation of T cells. Collectively, these findings indicate that our $CD47^{-/-}$ mice have progressive hemolytic anemia and splenic depletion of mature T cell populations and therefore may be useful as an in vivo model to study the function of CD47.

암줄기세포의 특성 및 면역관문억제 (Characteristics of Cancer Stem Cells and Immune Checkpoint Inhibition)

  • 최상훈;김형기
    • 생명과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.499-508
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    • 2019
  • 암줄기세포는 전이와 재발의 주요한 요인이 되는 자가재생능력, 분화할 수 있는 능력, 치료에 대한 저항성 및 암 형성 능력의 특성을 가진다. WNT/${\beta}$-catenin, Hedgehog, Notch, BMI1, BMP 및 TGF-${\beta}$와 같은 암줄기세포의 특성을 획득 및 유지할 수 있는 신호기전의 연구 결과가 존재하지만, 현재까지 선택적으로 암줄기세포를 표적할 수 있는 치료 전략은 미미하다. 최근, 면역관문억제제인 CTLA-4, PD-1/PD-L1 단일클론항체는 흑색종, 폐암, 췌장암 및 혈액암에 괄목할만한 임상 시험 결과를 나타냈으며, 긴 항암지속효과와 적은 부작용은 기존 항암제보다 개선 된 모습을 보였다. 또한 두경부편평상피암, 흑색종, 유방암 줄기세포를 선택적으로 제거 하였다. 위의 결과를 종합하면, 면역관문억제제는 이전 항암제에 비해 효과적인 항암전략이며, 동시에 암줄기세포를 선택적으로 제거할 수 있는 가능성을 시사한다. 따라서 본 리뷰에서는 암줄기세포와 면역관문억제제의 이해를 통해, 면역관문억제제의 암줄기세포 표적 가능성에 대해 고찰하고자 한다.

뽕나무 열매 착즙 분말이 3T3-L1 지방세포의 염증 및 microRNA-132/143 조절에 미치는 영향 (Effects of mulberry fruit juice powder on inflammation and microRNA-132/143 regulation in 3T3-L1 adipocytes)

  • 이막순;김양하
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제54권5호
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    • pp.448-458
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    • 2021
  • 본 연구는 뽕나무 열매 착즙 분말 (MJ)이 지방세포 분화과정에서 염증에 관여하는 유전자 발현 및 miR-132/143 조절에 미치는 효과에 중점을 두고 조사하였다. MJ는 3T3-L1 지방세포 분화 동안 지질축적이 억제되었고 PPAR-γ, CEBP-α 및 aP2와 같은 지방형성 유전자 발현을 억제하였다. 또한 염증 조절 매개체인 TNF-α, IL-6, MCP-1 및 iNOS 유전자 발현이 MJ 처리에 의해 감소되었다. MJ의 지질 축적 억제 효과는 염증과 지방분화에 관여하는 miR-132/143의 발현 감소와 관련이 있음을 확인하였다. 따라서 MJ는 염증을 동반하는 비만 예방 및 치료에 도움이 될 수 있는 식품 소재로서 가능성이 있음을 시사하고 있다. 그러나 MJ의 주요 성분인 안토시아닌의 생체이용율은 1-2% 미만으로 추정되며 예상되는 표적 조직이나 혈류에서 미량 검출되는 것으로 알려져 있다 [33]. 이를 해결하기 위해서는 생체 내 동물실험을 통한 다각적인 분석이 향후 진행되어야 할 것으로 판단된다.

RAW 264.7 대식세포에서 마늘 유래 황 함유 화합물에 의한 요산 유도 inflammasome 활성화의 억제는 ROS 생성 차단과 연관성이 있음 (Suppression of Monosodium Urate-induced NLRP3 Inflammasome Activation by Garlic-derived Sulfur-containing Phytochemicals is Associated with Blocking ROS Generation in RAW 264.7 Macrophages)

  • 김민영;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.349-356
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    • 2023
  • 만성 염증성 관절염 질환인 통풍은 고요산혈증을 특징으로 하며 NLRP3 inflammasome의 활성화에 따른 IL-1β와 같은 염증성 cytokine 방출과 연관된 MSU에 대한 염증 반응에 의해 유발될 수 있다. 마늘에 함유된 황 함유 화합물은 다양한 질병에 대한 잠재적인 유익한 약리학적 효능을 가지지만, NLRP3 inflammasome 활성화와 연관된 통풍 억제에 대한 효능은 현재까지 입증되지 않았다. 본 연구에서는 대표적인 마늘 유래 황화합물인 DADS와 DATS가 MSU에 의한 NLRP3 inflammasome 활성을 억제할 수 있는지를 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 비세포 독성 조건에서 DADS와 DATS는 LPS가 전처리된 RAW 264.7 대식세포에서 MSU에 대한 반응으로 증가된 NO의 생성과 IL-1β 유리를 유의적으로 차단하였다. DADS와 DATS는 또한 증가된 NLRP3, ASC, caspase-1 p20 및 IL-1β의 발현을 감소시켰으며, 이는 MSU로 유도된 LRP3 inflammasome 활성화가 DADS와 DATS에 의해 억제되었음을 의미한다. 아울러, DADS와 DATS는 NLRP3 inflammasome 활성화에 상위 신호로 작용하는 산화적 스트레스를 차단했으며 ROS 생성을 제거한다는 사실에서 입증되었다. 결론적으로, 본 연구의 결과는 DADS와 DATS가 ROS/NLRP3 경로를 억제하여 inflammasome 활성화를 차단함으로서 NLRP3 의존성 통풍성 관절염 치료를 위한 잠재력이 우수함을 의미한다.

RAW 264.7 세포에서 Nrf2/MAPK 의 활성을 통한 HO-1 과발현에 의한 silymarin의 항산화 효과 (Enhanced Antioxidative Potential by Silymarin Treatment through the Inductionof Nrf2/MAPK Mediated HO-1 Signaling Pathway in RAW 264.7 Cells)

  • 윤현서;안현;박충무
    • 생명과학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.776-782
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    • 2023
  • Silymarin은 간 보호, 항산화, 항염, 항암 등 다양한 생리 활성을 나타내는 것으로 보고되었고, 본 연구에서는 산화 스트레스에 대한 항산화 잠재력과 그 기전을 세포 생존력 및 활성산소종 생성 분석과 Western blot 분석을 통해 RAW 264.7 세포에서 알아보고자 하였다. Silymarin은 세포 독성 없이 lipopolysaccharide(LPS)에 의해 자극된 세포 내 활성산소종을 농도 의존적으로 소거하였다. 그리고 항산화 효과를 보여주는 것으로 알려진 제2상 효소 중 하나인 heme oxygenase (HO)-1의 발현은 silymarin 처리에 의해 강하게 유도되었다. 또한 silymarin 처리는 항산화 효소의 전사인자인 nuclear factor-erythroid 2 p45-related factor (Nrf)-2의 발현을 유의미하게 유도하였고, 이는 HO-1 발현증가와 일치하였다. 세포내 산화와 환원 항상성 조절과 관련된 신호 전달물질인 mitogen activated protein kinase (MAPK)와 phosphoinositde 3-kinase (PI3K)의 인산화 정도 또한 Western blot으로 분석하였고, 그 결과 silymarin 은 p38 MAPK 인산화에 의해 HO-1 발현을 유도하는 것으로 나타났다. 그리고 tert-butyl hydroperoxide (t-BHP)를 이용하여 세포내 지질 과산화를 유도함으로써 silymarin에 의해 유도된 HO-1의 항산화 효과를 확인하였다. 그 결과 silymarin 처리에 의해 세포사멸이 유의적으로 억제되었고, p38의 선택적 저해제를 처리한 세포군에서는 t-BHP에 의해 유의적인 세포사멸이 발생하였다. 이 결과를 통해 silymarin은 Nrf-2/p38 MAPK 신호 전달 경로를 통해 HO-1의 발현을 유도하고, 이를 통해 항산화 효과를 높이는 것을 확인할 수 있었다.