• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제55권4호
• /
• pp.450-461
• /
• 2022

Purpose: DNA damage and repair responses are induced by metabolic diseases and environmental stress. The balance of DNA repair response and the antioxidant system play a role in modulating the entire body's health. This study uses a high-fat and high-calorie (HFC) drink to examine the new roles of a plant-based multivitamin/mineral supplement with phytonutrients (PMP) for regulating the antioxidant system and cellular DNA repair signaling in the body resulting from metabolic stress. Methods: In a double-blind, randomized, parallel-arm, and placebo-controlled trial, healthy adults received a capsule containing either a PMP supplement (n = 12) or a placebo control (n = 12) for 8 weeks. Fasting blood samples were collected at 0, 1, and 3 hours after consuming a HFC drink (900 kcal). The blood samples were analyzed for the following oxidative stress makers: areas under the curve reactive oxygen species (ROS) levels, plasma malondialdehyde (MDA), erythrocytes MDA, urinary MDA, oxidized low-density lipoprotein, and the glutathione:oxidized glutathione ratio at the time points. We further examined the related protein levels of DNA repair signaling (pCHK1 (Serine 345), p-P53 (Serine 15), and 𝛄H2AX expression) in the plasma of subjects to evaluate the time-dependent effects of a HFC drink. Results: In a previous study, we showed that PMP supplementation for eight weeks reduces the ROS and endogenous DNA damage in human blood plasma. Results of the current study further show that PMP supplementation is significantly correlated with antioxidant defense. Compared to the placebo samples, the blood plasma obtained after PMP supplementation showed enhanced DNA damage response genes such as pCHK1(Serine 345) (a transducer of DNA response) and 𝛄H2AX (a hallmark of DNA damage) during the 8 weeks trial on metabolic challenges. Conclusion: Our results indicate that PMP supplementation for 8 weeks enhances the antioxidant system against oxidative stress and prevents DNA damage signaling in humans.

• 대한약학회:학술대회논문집
• /
• 대한약학회 2002년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2
• /
• pp.328.1-328.1
• /
• 2002

A major lipid-signaling pathway in mammalian cells implicated the activation of sphingomyelinase (SMase), which hydrolyses sphingomyeline to generate ceramide and phosphocholine. Sphingomyelinase is divided into many isoform groups dependent on optimal pH, and essential cation especially magnesium in their activation. Such as acidic sphingomyelinase, neutral sphingomyelinase and alkaline sphingomyelinase. Ceramide is known as a crucial second messenger in cell responses like cell proliferation. cell cycle arrest. cellular senescence, and apoptosis. (omitted)

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.72-77
• /
• 2004

본 연구진은 토양미생물의 배양액으로부터 cyclin-dependent kinase 저해활성의 Toyocamycin을 분리하였으며 〔16〕, 화학적 전합성을 통하여 활성이 개선된 유도체인 신물질 MCS-5A를 합성하였다〔3〕. 이 MCS-5A를 이용한 항암 기전규명을 위한 연구를 통하여 , human promyelocytic leukemia cell(HL-60)에서 MCS-5A에 의해 cyclin-dependent kinase inhibitor p16$^{INK4A}$ 단백질의 발현증가가 암세포의 세포주기 억제와 동시에 HL-60 cell희 세포사멸을 유도하는 것을 확인하였다(data not shown). 그러나 HL-60 cell의 경우와는 달리 non small cell lung cancer cell(NSCLC)인 A549 cell(p16$^{INK4A}$ 결핍 세포주)에 MCS-5A를 처리할 경우에는 전혀 세포사멸이 유도되지 않았다. 따라서 MCS-5A에 의한 HL-60 cell에서의 세포사멸 유도는 발암억제 유전자인 P16$^{INK4A}$의 세포 내 발현 및 존재 여부에 의해 좌우되는 것으로 판단되었다. 이러한 배경에서 본 연구는 p16$^{INK4A}$.의 기존에 알려진 세포주기 억제를 유발하는 cyclin-dependent kinase inhibitor(CKI)로서의 역할 뿐 아니라, p16$^{INK4A}$ 유전자가 세포사멸을 유도할 수 있다는 새로운 기능을 규명하기 위하여 다음의 연구를 시도하였다. 즉 $p^{INK4A}$ 결핍 세포주인 A549(-p16/+p53)와 H1299(-pl6/-p53) 그리고 p16$^{INK4A}$ 함유 세포주인 HeLa(+p16/+p53)세포에 외부로부터 p16$^{INK4A}$ 유전자를 도입시켜, 각 세포주에서의 세포사멸 유도 여부를 비교하고자 하였다. 우선 wild-type p16$^{INK4A}$ 유전자를 가진 HeLa cell에서 총 RNA를 추출하여, 역전사 반응으로 cDNA를 만들고, PCR을 통해 p16$^{INK4A}$ 유전자를 증폭하였다. pcDNA3.1/His is A vector에 p16$^{INK4A}$ 유전자를 끼워 넣고 competent cell (XL1-Blue)에 형질 전환하여 cloning한 후, p16$^{INK4A}$ clone을 다량으로 추출하였다. 위에 언급한 각각의 cell line에 p16$^{INK4A}$유전자를 농도(0, 1, 5, 10$\mu\textrm{g}$)별로 transfection 시킨 후, p16 단백질을 일정 시간 동안(12시간) 발현시킨 뒤, TUNEL등의 분석을 통해 세포사멸이 유도되는지를 확인하였으며, 또한 Western blot 분석을 통하여 p16단백질과 세포사멸 유도 인자인 caspase 3의 발+현 양상을 확인하였다. 연구 결과, Western blot을 통해 transfection시킨 p16/INK4A/유전자의 농도에 따라 각각의 cell line에서 Pro-caspase 3의 감소함을 관찰할 수 있었고, TUNEL분석을 통해 A549및 HeLa cell에서 세포사멸이 유도됨을 확인할 수 있었다 특히 A549(-p16/+p53)와 HeLa cell(+p16/+p53)에서는 TUNEL 분석 및 Western blot을 통한 pro-caspase 3의 caspase 3로의 전환 등을 통해 세포사멸이 발생하였음을 확연하게 확인할 수 있었으나, 반면 H1299(-pl6/-p53) cell에서는 단지 Western blot을 통한 pro-caspase 3의 활성화만을 통해 간접적으로 세포사멸을 확인 할 수 있었다. 또한 p53이 결핍된 H1299(-pl6/-p53)세포주에서의 $^{INK4A}$ 에 의한 세포사멸 유도는 p53 비의존적으로 작용한다는 사실을 확인할 수 있었다. 결론적으로 발암억제 유전자인 $^{INK4A}$ 는 CKI로서의 기능뿐 아니라, 세포사별 유도와도 밀접하게 관련되어 있으며, 이 기능은 발암 억제 유전자인 p53과는 독립적으로 작용한다는 사실을 확인하였다. 세포사멸 유도 기전연구에서 $p16^{INK4A}$ 가 세포사멸을 유도하는 기전에 대해서는 아직 명확하게 밝혀진 바는 없으며, 현재 본 연구실에서 다양한 실험을 통해 연구가 진행 중이다.

• Journal of Photoscience
• /
• 제9권2호
• /
• pp.451-453
• /
• 2002

A new concept of "photo" -antisense method has been evaluated, where the inhibition of gene expression by the conventional antisense method is enhanced by photochemical binding between antisense oligonucleotides conjugated with photo-reactive compound and target mRNA or DNA. Fluorescein labeled oligodeoxyribonucleotides (F-DNA) was delivered to cell nuclei in the encapsulated form in multilamellar lecithin liposomes with neutral charge. F-DNA was previously shown to photo-bind to the complementary stranded DNA, and the delivery system using neutral liposome to be effective in normal human keratinocytes. In the present study, we used human kidney cancer G401.2/6TG.1 cell line to be advantageous in reproducible experiments. p53 was adopted as a target gene since antisense sequence information has been accumulated. The nuclear localization ofF-DNA was identified by comparing the fluorescence ofF-DNA with that of Hoechst 33258 under fluorescence microscope. After 7hr incubation to accumulate p53 protein induced by UV -B, p53 protein was quantified by Western blot. After 2hrs from F-DNA application, about 30% of cell population incorporated F-DNA in their nuclei with some morphological change possibly due to liposomal toxicity. Irradiation of visible light longer than 400nm from solar simulator at this time enhanced the inhibitory action of antisense F-DNA. The present results suggest that photo-antisense method is promising to control gene expression in time and space dependent manner. Further improvement of F-DNA delivery to cancer cells in the stability and toxicity is in progress. progress.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제32권11호
• /
• pp.3893-3898
• /
• 2011

Cellular uptake of double-stranded DNA (dsDNA) triggers strong innate immune responses via activation of NF-${\kappa}B$ transcription factor. However, the detailed mechanism of dsDNA-mediated innate immune response remains yet to be elucidated. Here, we show that the expression of tazarotene-induced gene 3 (TIG3) is dramatically induced by dsDNA stimulation, and the siRNA-mediated down-regulation of TIG3 mRNA results in significant suppression of dsDNA-triggered cytokine expression. Because TIG3 has been previously shown to physically interact with transglutaminase (TG) 1 to activate TG activity, and TG2 has been shown to induce NF-${\kappa}B$ activity by inducing $I{\kappa}B{\alpha}$ polymerization, we tested whether TG also plays a role in dsDNA-mediated innate immune response. Pre-treatment of TG inhibitors dramatically reduces dsDNA-triggered cytokine induction. We also show that, in HeLa cells, TG2 is the major TG, and TIG3 physically interacts with TG2. Combined together, our results suggest a novel mechanism of dsDNA-triggered innate immune response which is critically dependent on TIG3 and TG2.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
• /
• 제33권6호
• /
• pp.636-642
• /
• 2007

Background: CpG DNA plays an important role in immune cell function. This study examined whether the temporal control of toll-like receptor (TLR)9 by CpG DNA can regulate the expression of matrix metalloproteinase-9(MMP-9). Methods and materials: Macrophages were cultured in the presence of 10% FBS. For the various MMP genes analysis, RT-PCR and real-time PCR were performed. In addition, zymography assay performed for the MMP activity. The phosphorylation assay did for the ERK1/2 and NF${\kappa}B$ activation, and luciferase promoter assay was for the NF${\kappa}B$ activity. Results: CpG DNA induced the mRNA expression of MMP-2, MMP-9, and MMP-13, but not of MMP-7, MMP-8, and MMP-12, in a time-dependent manner. Especially, the mRNA expression of MMP-9 was strongly induced by CpG DNA using real-time RT-PCR. The TLR9 inhibitor, chloroquine, suppressed CpG DNA-induced MMP-9 expression and its activity. Moreover, CpG DNA induced the phosphorylation of ERK and the inhibition of ERK by U0126 suppressed CpG DNA-induced MMP-9 expression and its activity. CpG DNA stimulated $I{\kappa}B-{\alpha}$ degradation and luciferase activity. In addition, pretreatment of SN-50, the inhibitor of NF${\kappa}B$, strongly blocked the CpG DNA-induced MMP-9 expression and activity. Conclusion: These observations suggest that CpG DNA may play important roles in the activation of macrophages by regulating the production of MMP-9 via the sequential TLR9-ERK-NF${\kappa}B$ signaling pathway.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.758-763
• /
• 2003

구강 편평 세포암종 KB 세포를 이용하여 아미노산 수송계 L억제제인 BCH의 세포 성장억제에 미치는 효과를 밝히기 위해, KB세포에서 uptake실험, MTT분석 및 DNA frag-mentation분석 등을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. KB 세포에서는 아미노산 수송계 L 중에서 LAT1과 그 보조인자 4F2hc를 통해 BCH및 중성 아미노산들이 수송되었다. BCH는 시간과 농도에 의존적으로 KB세포의 성장을 억제시켰다. BCH를 처리한 실험군에서 DNA fragmentation 현상은 볼 수 없었다. 본 연구의 결과로서 구강암 세포주인 구강 편평세포암종 KB 세포에서 LAT1과 그 보조인자 4F2hc를 통해 BCH및 중성 아미노산의 수송이 이루어지고 있다는 것을 확인할 수 있었으며 BCH는 이 LAT1을 차단하여 중성 아미노산들의 세포 내 고갈을 유도함으로서 KB 세포 성장의 억제를 유도하는 것으로 사료된다.

• Journal of Genetic Medicine
• /
• 제6권2호
• /
• pp.146-154
• /
• 2009

Multiplex ligation dependent probe amplification (MLPA)은 탐침자를 표적지에 교잡시킨 후, ligation 시키고, 그 산물을 중합효소연쇄반응으로 증폭시킴으로써 표적지의 존재여부 또는 농도를 확인할 수 있는 방법으로, 그 원리가 소개된 이래로 여러 유전자들에 대한 거대결실 및 중복돌연변이에 대한 탐색에 이용되었다. 유전자진단은 질환에 관련된 유전자에 대한 돌연변이를 탐색함으로써 질환을 진단하는 방법으로, 단일유전자 결핍 질환에 대한 유전자진단은 주로 중합효소연쇄반응과 염기서열 분석 방법을 통한 점돌연변이의 탐색에 집중되어 있다. 거대결실 또는 중복돌연변이의 경우, 특히 이형접합자를 형성하게 되는 경우는 중합효소 연쇄반응을 통하여 결실 또는 중복돌연변이 여부의 확인이 힘들다. PCR 방법에 기초하여 유전자의 농도(gene dosage)를 알 수 있는 방법으로 MLPA 방법이 소개되면서 거대결실 또는중복돌연변이를 포함하고 있던 질병 관련돌연변이들의 규명이 한층 쉬워졌다. MLPA의 원리를 응용하여 단순한 유전자의 농도 측정뿐 아니라 유전자내의 메칠화양상의 차이를 확인하거나, 염색체의 배수체 이상 등 염색체이상의 돌연변이 규명과, 전체 유전자의 크기가 비교적 커서 거대결실 돌연변이를 많이 동반하는, 주로 우성유전의 암 관련 유전자 돌연변이의 규명에 유용하게 이용된다. MLPA는 상용적인 중합효소연쇄반응으로 확인할 수 없는 유전자의 농도를 효과적으로 규명할 수 있는 방법으로, 적은 양의 주형 DNA만을 사용하고, 한가지의 실험원리로 다양한 응용이 가능하며 high-throughput이 가능한 장점을 가지는 반면, 주형 DNA의 질에 결과의 의존도가 높고, 민족 또는 개인간의 차이를 보일 수 있는 표적 DNA 염기서열 내의 single nucleotide polymorphism (SNP) 등으로 인해 분석의 오류가 생길 수 있으며, 양적 차이를 규명하는 것이므로 수 차례의 대조군 검사가 함께 진행되어야 하는 단점이 있다. 여기서는 MLPA를 이용하여 질병유전자의 돌연변이를 밝힌 사례를 바탕으로 MLPA의 원리와 탐색할 수 있는 돌연변이의 종류, 그리고 이 방법의 장단점에 대해 고찰해 보고자 한다.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제52권1호
• /
• pp.69-77
• /
• 2020

종양 억제 유전자 p53은 인간 간암세포 Hep3B에서는 불활성화되어 있다. 베르베린(berberine)은 암세포의 증식을 억제하는 것으로 보고되어 있다. 우리는 베르베린을 처리한 Hep3B 세포에서 세포사멸이 유도되는지를 조사하였고 이 세포사멸이 p53과 DNA methyltransferase의 발현과 연관되어 있는지를 관찰하였다. MTT 분석을 통하여 세포 생존력을 측정하였다. 세포사멸은 각각 Annexin V flow 세포 분석을 사용하여 측정하였다. 베르베린이 처리된 세포에서 DNMT 효소 활성, mRNA 발현, 단백질 발현 정도가 검사되었으며, p53 단백질 발현은 웨스턴 블롯 분석에 의해 검사되었다. 베르베린 처리는 시간 및 용량 의존적으로 Hep3B세포의 세포사멸을 증가시켰다. 베르베린 처리 시 DNMT3b의 활성 정도, mRNA 발현 그리고 단백질 발현 정도가 모두 감소되었다. 이와는 대조적으로, Hep3B에서는 비활성인 p53 단백질의 발현은 DNMT3b의 감소와 동시에 증가했다. ERK의 발현은 변화가 없었으나, P-ERK의 발현은 농도 의존적으로 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 Hep3B 세포에 베르베린의 처리는 DNMT3b의 발현을 감소시켜서 종양 억제 유전자인 p53의 증가를 유도할 수 있고, 이를 통해서 세포사멸을 증가 시킬 수 있다는 것을 나타낸다. 이는 베르베린이 간암 세포의 증식 억제에 효과적으로 작용할 수 있음을 보여준다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.126-133
• /
• 1998

Effects of B(a)P on preimplantation mouse embryos in vitro were studied. Preimplantation mouse embryos were exposed to a concentration of 0.3, 1, 3 and 10 $\mu$M B(a)P for 72 hrs. The toxicological effects of B(a)P were evaluated by morphological observation of embryos up to the blastocyst stage, and by measuring DNA, RNA and protein synthesis by radioactive precursor incorporation. At 1 $\mu$M B(a)P did not affect preimplantation development but interfered with hatching and ICM formation. Suppressing effect of ICM formation was dose dependent. At the eight cell stage, the developmental rate was decreased at above 3 $\mu$M of B(a)P. At the blastocyst stage, attachment and trophoblast outgrowth were diminished at the 10 $\mu$M of B(a)P and ICM formation was decreased at 1 $\mu$M of B(a)P. Inner cell number of blastocyst was decreased dose dependently. So, number of ICM was one of the most sensitive and toxicological end point. The RNA incorporation rate of 0.1 $\mu ^3$H-uridine was dosedependent and the protein incroporation of 0.5 $\mu Ci ^{35}$S-methionine showed a significant decrease after 48 hrs. But the DNA incorporation rate of methyl-$^3$H thymidine was not affected. Our results suggested that B(a)P did not affect the DNA replication but transcription was inhibited by dose dependent manner. There delay of development during the blastocyst stage was mainly due to the inhibition of RNA synthesis followed by protein synthesis.