• 생명과학회지
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• 제18권3호
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• pp.336-343
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• 2008

본 연구에서는 인체전립선 상피세포인 267B1 세포에서 HDAC 저해제인 TSA에 의한 증식억제가 apoptosis 유도에 의한 것임을 제시하였다. 이러한 TSA에 의한 267B1 세포의 apoptosis에는 c-IAP-1 및 c-IAP-2와 같은 IAP family의 발현감소가 동반되었으나 Bax 및 Bcl-2와 같은 Bcl-2 family의 발현에는 큰 변화가 없었다. 그리고 TSA에 의한 267Bl 세포의 apoptosis는 caspase의 활성에 의한 표적 단백질들의 분해와 연관성이 있었다. 또한 TSA에 의한 apoptosis 유도에서 $NF-{\kappa}B$의 활성이 증가된다는 것을 세포질에서 $NF-{\kappa}B$의 핵 내로의 이동에 따른 전사활성의 증가 현상에 의한 것임을 다양한 방법으로 제시하였다. 본 연구의 결과는 TSA와 같은 HDAC 저해제에 의한 apoptosis 유도에는 $NF-{\kappa}B$의 활성 증가가 동반될 수 있음을 보여주는 결과로서 HDAC 저해제의 항암활성에 대한 $NF-{\kappa}B$의 새로운 역할 가능성을 제시하여 주는 것으로서 이에 관한 추가적인 연구의 필요성을 제시하였다.

• 생명과학회지
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• 제23권3호
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• pp.347-354
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• 2013

선천성 면역은 감염성 매개체를 자기(self)로부터 변별할 수 있다. 선천성 면역은 감염 초기에 숙주인 자기를 보호하는 인식분자와 효과인자들로 구성되어 있다. Mannose 결합 렉틴(Mannose-binding lectin, MBL)은 $Ca^{2+}$ 의존형 렉틴에 속하며, 콜라겐 유사 domain을 함유하는 C-type 렉틴으로 선천성 면역의 중요한 분자이다. 혈액내 낮은 MBL 농도는 면역결핍 증후군을 나타내며 감염에 대한 심각한 위험성을 초래한다. 사람의 MBL 결핍증은 coding 영역의 돌연변이에 의해 나타나며, 이 돌연변이의 영향을 연구하기 위해 쥐의 상동성 유전자인 MBL-A를 이용하고 있다. 돌연변이 MBL의 기능적, 세포 생리적 연구를 위해 선행연구에서 rat wild type MBL-A 유전자를 클로닝하였으며, 본 연구에서 이 유전자에 콜라겐 유사 domain에서 발견된 세 가지 돌연변이, R40C, G42D, G45E를 site-directed mutagenesis 방법으로 모두 도입하였다. 세 가지 돌연변이가 존재하는 MBL 단백질은 정상 MBL과 마찬가지로 세포 내에서 정상적으로 발현되었으며, 여전히 렉틴 기능을 가지고 있었다. 이는 세 가지 돌연변이가 렉틴 기능을 나타내는 C-말단 쪽의 carbohydrate recognition domain에는 구조적으로, 또한 기능적으로도 영향을 미치지 않는다는 결과이다. 그러나 이 돌연변이는 MBL 단백질이 세포 밖으로 분비되는 것을 방해하였으며, 그 결과로 소포체 내에 잔류하여 소포체 망상구조(endoplasmic reticulumn network)에 커다란 손상을 주며 비정상적인 형체를 초래하였다. 이 같은 결과는 돌연변이 MBL에 의해 나타난 세포 내 병리현상의 새로운 발견으로 향후 MBL의 구조 형성과 분비 연구에 기여를 할 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권6호
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• pp.1059-1064
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• 1996

키토산의 in vitro 돌연변이 억제활성을 Salmonella typhimurium reversion assay와 SOS chromotest 이용하여 살펴보았다. S. typhimurium에 의한 시험된 간접변이원 Trp-P-2에 대해서 0.1-1.0 mg/plate의 chitosan농도로 시험하였을 때, 24-65%의 돌연변이 억제활성을 나타내었다(p<0.01). Chitosan농도 0.1-0.5 mg/plate 범위에서는 용량-반응(dose-responese)관계를 나타내면서 저해효과를 나타내었으며, 0.5 mg/plate이상의 농도에서는 오히려 저해효과가 감소하는 경향이었다. 반면, 직접변이원인 SA 및 2-NF로 유도된 돌연변이에 대해서는 시험한 어느 농도에서는 chitosan에 의한 돌연변이 억제효과가 나타나지 않았다. Chitosan은 직접변이원인 4-NQO에 의한 SOS 유도에 대해 chitosan농도가 0.15 mg/assay 및 0.20 mg/assay일 때 4-NQO에 의해 유도된 유도지수(induction factor) 8.290을 4.226및 4.516으로 낮추어 46-49%의 저해활성을 나타내었다. 간접변이원인 Trp-P-2에 의한 SOS 유도에 대한 chitiosan의 억제효과는 시험한 chitosan의 농도범위에서 약 9-39%의 저해활성을 나타내었으며, chitosan농도가 0.1 mg/assay이 경우를 제외하고는 chitosan농도 증가에 따라 비례적으로 SOS유도 저해활성이 나타났다. Trp-P-2d 의해 DNA 손상을 유도한 다음 chitosan의 세포내 역제(bio-antimutagenicity) 활성을 살펴 본 결과, 저농도에서는 세포의 억제(desmutagenicity) 특성을, 0.75-1.0 mg/plate의 비교적 고농도에서는 세포내 억제특성을 나타내었다.

• 대한한의학회지
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• 제30권1호
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• pp.51-63
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• 2009

Objectives: Peroxynitrite ($ONOO^-$), superoxide anion radical (${\cdot}{O_2}^-$ and nitric oxide (NO) are cytotoxic because they can oxidize several cellular components such as proteins, lipids and DNA. They have been implicated in the aging processes, and age-related diseases such as Alzheimer's disease, rheumatoid arthritis, cancer, diabetes, obesity and atherosclerosis. The aim of this study was to investigate the $ONOO^-$, NO, ${\cdot}{O_2}^-$ scavenging and NF-${\kappa}B$ related anti-inflammatory activities of Sotosaja-hwan in ob/ob mice. Methods: Mice were grouped and treated for 5 weeks as follows. Both the normal lean (C57/BL6J black mice) and control obese (ob/ob mice) groups have received standard chow. The experimental groups were fed with a diet of chow supplemented with 30 and 90 mg Sotosaja-hwan per 1 kg of body weight for 14 days. For this study, the fluorescent probes, namely 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFDA), 4,5-diaminofluorescein (DAF-2) and dihydrorhodamine 123 (DHR 123) were used. Western blotting was performed using anti-phospho-$I{\kappa}B$-${\alpha}$, anti-IKK-${\alpha}$, anti-NF-${\kappa}B$ (p50, p65), anti-COX-2, anti-iNOS, anti-YCAM-1 and anti-MMP-9 antibodies, respectively. Results: Sotosaja-hwan inhibited the generation of $ONOO^-$, NO and ${\cdot}{O_2}^-$ in the lipopolysaccharide (LPS)-treated mouse kidney postmitochondrial fraction in vitro. The generation of $ONOO^-$, NO, ${\cdot}{O_2}^-$ and PGE2 were inhibited in the Sotosaja-hwan-administered ob/ob mice groups. The GSH/GSSG ratio was decreased in the ob/ob mice, whereas the ratio was improved in the Sotosaja-hwan-administered groups. Sotosaja-hwan inhibited the protein expression levels of phospho-$I{\kappa}B$-${\alpha}$, IKK-${\alpha}$, NF-${\kappa}B$ (p50, p65), COX-2, iNOS, YCAM-1 and MMP-9 genes. Conclusions: These results suggest that Sotosaja-hwan is an effective $ONOO^-$, ${\cdot}{O_2}^-$ and NO scavenger and has NF-kB related anti-inflammatory activity in ob/ob mice. Therefore, Sotosaja-hwan might be a potential therapeutic drug against the inflammation process and inflammation-related diseases.

• 한국환경성돌연변이발암원학회지
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• 제24권4호
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• pp.198-205
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• 2004

Cytochrome P4501B1(CYP1B1) is known to be inducible by xenobiotic compounds such as policyclic aromatic hydrocarbon(PAH) and dioxins such as 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin(TCDD). And these induction of CYP1B1 is also regulated by many categories of chemicals. In order to investigate the effects of several chemicals on CYP1B1 gene expression in Hepa-I and MCF-7 cells, 5' flanking DNA of human CYP1B1 was cloned into pGL3 basic vector containing luciferase gene, and then transfected into these cells. After treatment of chemicals, the luciferase activity was measured. CYP1B1 enzyme metabolize PAHs and estradiol. CYP1B1 metabolize estradiol to 4-hydrozyestradiol that is considered as carcinogenic metabolite. Recent industrialized industrialized society, human has been widely been exposed to widespread environmental contaminants such as PAHs(polycyclic aromatic hydrocarbon) that are originated from the imcomplete combustion of hydrocarbons. PAHs are known to be ligands of the AhR(aryl hydrocarbon receptor). Induction of cytochrome P4501B1(CYP1B1) in cell culture is widely used as a biomarker for PAHs. Therefore we have studied the effect of PAHs in the human breast cancer cells MCF-7 to evaluate bioactivity of PAHs. We have used the United State of America EPA selected 13 different PAHs, PAHs mixtures and extracts from environmental samples to evaluate the bioassay system. We examined effects of PAHs on the CYP1B1-luciferase reporter gene and CYP1B1 mRNA level. Benzo(k)fluoranthene and dibenzo(a, h)anthracene showed strong response to CYP1B1 promoter activity stimulation, and also CYP1B1 mRNAs increase in MCF-7 cells in a concentration-dependent manner. RT-PCR analysis indicated that PAHs significantly up-regulate the level of CYP1B1 mRNA. Some flavonoids such as genistein, daidzein, chrysin, naringenin and morin were also investigeted. These flavonoids decreased B(k)F infuced luciferase activity at low concentration. But, these flavonoids exhibited stimulatory effect at high concentration.

• International Journal of Oral Biology
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• 제34권1호
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• pp.7-14
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• 2009

Nitric oxide (NO) acts as an intracellular messenger at the physiological level but can be cytotoxic at high concentrations. The cells within periodontal tissues, such as gingival and periodontal fibroblasts, contain nitric oxide syntheses and produce high concentrations of NO when exposed to bacterial lipopolysaccharides and cytokines. However, the cellular mechanisms underlying NO-induced cytotoxicity in periodontal tissues are unclear at present. In our current study, we examined the NO-induced cytotoxic mechanisms in human gingival fibroblasts (HGF). Cell viability and the levels of reactive oxygen species (ROS) were determined using a MTT assay and a fluorescent spectrometer, respectively. The morphological changes in the cells were examined by Diff-Quick staining. Expression of the Bcl-2 family and Fas was determined by RT-PCR or western blotting. The activity of caspase-3, -8 and -9 was assessed using a spectrophotometer. Sodium nitroprusside (SNP), a NO donor, decreased the cell viability of the HGF cells in a dose- and time-dependent manner. SNP enhanced the production of ROS, which was ameliorated by NAC, a free radical scavenger. ODQ, a soluble guanylate cyclase inhibitor, did not block the SNP-induced decrease in cell viability. SNP also caused apoptotic morphological changes, including cell shrinkage, chromatin condensation, and DNA fragmentation. The expression of Bax, a member of the proapoptotic Bcl-2 family, was upregulated in the SNP-treated HGF cells, whereas the expression of Bcl-2, a member of the anti-apoptotic Bcl-2 family, was downregulated. SNP augmented the release of cytochrome c from the mitochondria into the cytosol and enhanced the activity of caspase-8, -9, and -3. SNP also upregulated Fas, a component of the death receptor assembly. These results suggest that NO induces apoptosis in human gingival fibroblast via ROS and the Bcl-2 family through both mitochondrial- and death receptor-mediated pathways. Our data also indicate that the cyclic GMP pathway is not involved in NO-induced apoptosis.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제21권5호
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• pp.581-590
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• 1998

We developed a novel water-soluble camptothecin analobue, CKD602, and evaluated the inhibition of topoisomerase I and the antitumor activities against mammalian tumor cells and human tumor xenografts. CKD602 was a nanomolar inhibitor of the topoisomerase I enzyme in the cleavable complex assay. CKD602 was found to be 3 times and slightly more potent than topotecan and camptothecin as inhibitors of topoisomerase, respecitively. In tumor cell cytotoxicity, CKD602 was more potent than topotecan in 14 out of 26 human cancer cell lines tested, while it was comparable to camptothecin. CKD602 was tested for the in vivo antitumor activity against the human tumor xenograft models. CKD602 was able to imduce regression of established HT-29, WIDR and CX-1 colon tumors, LX-1 lung tumor, MX-1 breast tumor and SKOV-3 ovarian tumor as much as 80, 94, 76, 67, 87% and 88%, respectively, with comparable body weight changes to those of topotecan. Also the therapeutic margin (R/Emax: maximum tolerance dose/$ED-{58}$) of CKD602 was significantly higher than that of topotecan by 4 times. Efficacy was determined at the maximal tolerated dose levels using schedule dependent i.p. administration in mice bearing L1210 leukemia. On a Q4dx4 (every 4 day for 4 doses) schedule, the maximum tolerated dose (MTD) was 25 mg/kg per administration, which caused great weight loss and lethality in <5% tumor bearing mouse. this schedule brought significant increase in life span (ILS), 212%, with 33% of long-term survivals. The ex vivo antitumor activity of CKD602 was compared with that of topotecan and the mean antitumor index (ATI) values recorded for CKD602 were significantly higher than that noted for topotecan. From these results, CKD602 warrants further clinical investigations as a potent inhibitor of topoisomerase I.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권2호
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• pp.341-349
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• 2020

Background: The replicative senescence of human dermal fibroblasts (HDFs) is accompanied by growth arrest. In our previous study, the treatment of senescent HDFs with Rg3(S) lowered the intrinsic reactive oxygen species (ROS) levels and reversed cellular senescence by inducing peroxiredoxin-3, an antioxidant enzyme. However, the signaling pathways involved in Rg3(S)-induced senescence reversal in HDFs and the relatedness of the stereoisomer Rg3(R) in corresponding signaling pathways are not known yet. Methods: We performed senescence-associated β-galactosidase and cell cycle assays in Rg3(S)-treated senescent HDFs. The levels of ROS, adenosine triphosphate (ATP), and cyclic adenosine monophosphate (cAMP) as well as the mitochondrial DNA copy number, nicotinamide adenine dinucleotide (NAD)⁺/1,4-dihydronicotinamide adenine dinucleotide (NADH) ratio, and NAD-dependent sirtuins expression were measured and compared among young, old, and Rg3(S)-pretreated old HDFs. Major signaling pathways of phosphatidylinositol 3-kinase/Akt, 5' adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK), and sirtuin 1/3, including cell cycle regulatory proteins, were examined by immunoblot analysis. Results: Ginsenoside Rg3(S) reversed the replicative senescence of HDFs by restoring the ATP level and NAD⁺/NADH ratio in downregulated senescent HDFs. Rg3(S) recovered directly the cellular levels of ROS and the NAD⁺/NADH ratio in young HDFs inactivated by rotenone. Rg3(S) mainly downregulated phosphatidylinositol 3-kinase/Akt through the inhibition of mTOR by cell cycle regulators like p53/p21 in senescent HDFs, whereas Rg3(R) did not alter the corresponding signaling pathways. Rg3(S)-activated sirtuin 3/PGC1α to stimulate mitochondrial biogenesis. Conclusion: Cellular molecular analysis suggests that Rg3(S) specifically reverses the replicative senescence of HDFs by modulating Akt-mTOR-sirtuin signaling to promote the biogenesis of mitochondria.

• 생명과학회지
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• 제16권4호
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• pp.589-597
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• 2006

본 연구에서는 T24 인체방광암 및 U937 백혈병 세포의 증식에 미치는 genistein의 영향을 조사 하였다. Genistein이 처리된 T24 및 U937 세포는 처리 농도 의존적으로 세포의 증식이 현저히 감소되었으며 심한 형태적 변형이 동반되었으나, U937 세포에서 보다 높은 감수성을 보였다. 이러한 T24 및 U937 세포의 증식억제 및 형태 변형은 G2/M기의 세포주기 억제 및 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 flow cytometry를 이용한 세포주기의 분석을 통하여 확인하였다. T24 세포에서 genistein에 의한 G2/M arrest는 cyclin A, cyclin B1 및 Cdc25C 등의 단백질 발현 감소와 연관성이 있었으나, 종양억제 유전자 p53 및 Cdk inhibitor p21의 발현에는 큰 변화가 없었다. U937 세포에서 genistein에 의한 G2/M arrest는 cyclin B1 및 p53 비의존적인 p21의 발현 증가와 연관성이 있었다. 이상의 결과들은 현재까지 거의 연구가 진행된 바 없는 인체방광암 및 백혈병 세포에서 genistein의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이고 나아가 genistein을 포함한 그와 유사한 항암제 후보물질들의 연구에 있어서 기초 자료로서 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제16권7호
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• pp.1235-1242
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• 2006

브로콜리를 포함한 십자화과 식물에서 glucoraphanin의 가수분해를 통해 생성되는 isothiocyanate의 일종인 sulforaphane은 역학적 조사를 포함한 다양한 선행 연구에서 강력한 암예방 효과를 가지는 것으로 알려져 있다. 항암효과에 관한 최근 연구 결과에 따르면 sulforaphane은 다양한 인체암세포의 증식을 억제하고 apoptosis를 유발할 수 있는 것으로 알려지고 있으나, 정확한 분자생물학적 기전은 밝혀져 있지 않은 상태이다. 본 연구에서는 sulforaphane의 항암작용 기전을 조사하기 위하여 HepG2 인체간암세포의 증식에 미치는 sulforaphane의 영 향을 조사하였다. Sulforaphane의 처리에 의한 HepG2 세포의 증식억제 및 형태적 변형은 세포주기 G2/M arrest 및 apoptosis 유발과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다. RT-PCR 및 Western blot 분석 결과, sulforaphane 처리에 의하여 cyclin A 및 cyclin B1, Cdc2의 발현이 단백질 수준에서 선택적으로 저하되었으며, 종양억제 유전자 p53 및 Cdk inhibitor p21의 발현은 전사 및 번역 수준에서 sulforaphane 처리 농도 의존적으로 증가되었다. Sulforaphane의 항암 기전을 규명하기 위해서는 더 많은 연구가 부가적으로 필요하겠지만, 본 연구의 결과들에 의하면 sulforaphane은 강력한 인체암세포의 증식 억제 및 항암작용이 있을 것을 시사하여 준다고 할 수 있다.