• 환경생물
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• 제23권1호
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• pp.21-26
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• 2005

Cell response to genotoxic agents is complex and involves the participation of different classes of genes including cell cycle control, DNA repair and apoptosis. In this report, we presented a approach to characterize the cellular functions associated with the altered transcript profiles of MCF-7 exposed to low-dose in vitro gamma-irradiation. We used the method of human 2.4 k cDNA microarrays containing apoptosis, cell cycle, chromatin, repair, stress and chromosome genes to analyze the differential gene expression characterization that were displayed by radiation-exposed cell, human breast carcinoma MCF-7 cell line, such as 4 Gy 4 hr, 8 Gy 4 hr, and 8 Gy 12 hr. Among these genes, 66 were up-regulated and 49 were down-regulated. Specific genes were concomitantly induced in the results. Cyclin dependent kinase 4 (Cdk4) is induced for starting the cell cycle. This regulation is required for a DNA damage­induced G1 arrest. In addition to, an apoptotic pathways gene Bcl-w was concomitantly induced. Mismatch repair protein homologue-l (hMLH1), a necessary component of DNA mismatch protein repair (MMR), in G2-M cell cycle checkpoint arrest. The present study provides new information on the molecular mechanism underlying the cell response to genotoxic stress, with relevance to basic and clinical research.

• 대한치과교정학회지
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• 제33권6호
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• pp.453-463
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• 2003

본 연구는 MC3T3El 조골세포가 저산소증에 반응하여 유발될 수 있는 세포 고사조절 기전을 구명하고자 함에 목적이 있다. $2\%$ 저산소증의 조건하에서 MC3T3El 조골세포는 DNA 사다리 분절 헝성을 보였으며 형광성 염료인 Hoechst 33258로 염색된 핵 구조 형태 관찰시 시간이 지남에 따라 세포고사 현상을 관찰할 수 있었다 Pancaspase 억제제인 Z-VAD-FMK나 특정한 caspase-3 억제제인 Z-DEVD-CHO로 사전 처치하였을 경우에는 저산소증에 의한 DNA 사다리 분절형성이 농축에 비례하여 억제되었다. caspase-3류의 프로테아제(DEVDase) 활성 증가가 세포고사 중에 관찰되었으나 caspase-1 (YVADase)의 활성은 없었다. 어떤 caspase가 세포고사에 관여하는지를 확인하기 위하여 anti-caspase-3 또는 anti-caspase-6의 항체를 이용한 western blotting이 시행되었다. caspase-3의 활성산물에 해당하는 17-KDa단백질과 caspase-6의 활성산물인 20-KDa 단백질이 세포용해물에서 발생되었다. 또한 시간 경과와 더불어 caspase-6의 활동의 상징인 Lamin A의 분열을 일으켰으며, 사이토크롬 C를 cytosol로 방출하였다. 이로써 저산소증에 의한 조골세포의 고사 과정에 사이토크롬 C의 방출이 포함된 caspase의 활성이 관여한다는 것을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제21권6호
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• pp.851-857
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• 2011

Sulforaphane (SFN)은 브로콜리와 다른 십자화과 채소로부터 분리해 낸 이소시아네이트 구조를 갖는 물질이다. 최근 연구에서는 다양한 암세포에서 SFN이 세포주기를 억제하여 증식저해와 세포사멸을 유도한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 연골암 세포주 HTB 94를 이용하여 연골암세포에서의 SFN의 세포사멸 분자적 기전을 연구하였다. SFN은 처리농도 의존적으로 연골암세포의 증식억제와 세포사멸을 유도하는 것을 세포형태변화 및 핵염색, MTT 실험을 통하여 확인하였다. Apoptotic 세포는 DNA 단편전기영동 분석을 통한 분절 DNA 확인 및 유세포분석기를 이용한 subG1 구간의 세포분석을 이용하여 확인하였다. 연골암세포주 HTB-94에 SFN 처리 시 p53 단백질의 발현증가 및 pro-caspase-3의 분해를 통한 caspase-3의 활성을 증가를 Western blot analysis를 통하여 확인하였다. 본 연구결과를 종합해 볼 때, 연골암세포주 HTB-94에 SFN을 처리시 유도되어지는 세포사멸은 p53과 caspase-3 의존적인 신호조절경로를 통하여 조절되는 것을 확인하였다. 본 연구결과는 SFN의 증식억제 효과 및 연골암세포 세포사멸 유도기전을 이용하여 향후 연골암세포의 치료약제 개발에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제19권12호
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• pp.1787-1793
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• 2009

파이토케미칼의 일종인 CAPE가 암세포 생장에 미치는 영향과 유전자 발현을 연구하기 위하여, 인간 대장암 세포주 HCT116에 CAPE를 처리하였다. CAPE의 처리는 농도 의존적으로 암 세포 생존율을 감소시키고, 세포사멸을 유도함을 확인하였다. CAPE에 의해 차별적으로 발현되는 유전자를 분석하기 위하여, oligo DNA microarray 실험을 수행하였다. 그 결과, $20{\mu}M$ CAPE를 24시간 동안 처리한 경우, 2배 이상 발현이 증가되는 유전자 266개, 2배 이상 발현이 감소되는 유전자 143개를 확인하였다. 발현이 증가되는 유전자중 3개(NAG-1, p21, GADD45A)를 선택하여, RT-PCR을 수행하였다. 그 결과, 모든 유전자의 발현이 마이크로어레이 실험결과와 일치하였다. 또한, CAPE를 농도 의존적으로 처리한 후, NAG-1 유전자와 단백질의 발현을 확인한 결과, mRNA 수준과 단백질 수준에서의 발현양상이 동일함을 확인하였다. 게다가, CAPE를 포함한 5개의 다른 종류의 파이토케미칼(resveratrol, genistein, daidzein, capsaicin)을 처리한 경우, 처리한 모든 파이토케미칼에 의해 NAG-1 유전자의 발현이 증가됨을 확인하였다. 이중 CAPE가 가장 낮은 농도의 처리임에도 불구하고 NAG-1의 발현을 가장 강하게 유도하였다. 결론적으로 이러한 연구결과는 CAPE에 의한 세포사멸은 항암유전자인 NAG-1의 과대발현과 밀접한 관련이 있음을 의미한다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제24권1호
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• pp.171-187
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• 2007

Objectives : This study was performed to determine if Orostachys japonicus A. Berger herbal acupuncture (OjB) provides the protective effect against the loss of cell viability and DNA damage induced by oxidant in renal proximal tubular cells. Methods : The cell viability was evaluated by a MTT reduction assay and DNA damage was estimated by measuring double stranded DNA breaks in opossum kidney (OK) cells, an established proximal tubular cell line. Lipid peroxidation was determined by measuring malondialdehyde (MDA), a product of lipid peroxidation. Results : H2O2 increased the loss of cell viability in a time-dependent manner, which were prevented by 0.1% OjB. The protective effect of OjB was dose-dependent over concentration range of 0.05-0.5%. H2O2 caused ATP depletion and DNA damage, which were prevented by OjB and the hydrogen peroxide scavenger catalase. The loss of cell viability by H2O2 was not affected by the antioxidant DPPD, but lipid peroxidation by the oxidant was completely inhibited by DPPD. Generation of superoxide and H2O2 in neutrophils activated by phorbol-12,13-dibutyrate was inhibited by OjB in a dose-dependent manner. OjB inhibited generation of H2O2 in OK cells treated with antimycin A and exerted a direct H2O2 scavenging effect. Exposure of OK cells to 1 mM tBHP caused a significant depletion of glutathione which was prevented by OjB. OjB accelerated the recovery in cells cultured for 20 hr in normal medium without oxidant following oxidative stress. Conclusions : These results suggest that OjB exerts the protective effect against oxidant-induced cell injury and its protective effect was resulted from radical scavenging and antioxidant activities.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권2호
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• pp.162-166
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• 2005

프로폴리스에서 분리한 MDQ 및 quercetin의 작용기에 따른 항산화 효과를 비교 분석하고 방사선 조사에 의한 DNA의 산화적 손상에 있어서 두 화합물이 어느 정도의 방어효과가 있는지를 측정 하고자 하였다. 두 화합물의 항산화 활성 시험(DPPH 라디칼 소거활성, 지질과산화 억제활성, superoxide anion 라디칼 소거활성)에서 quercetin이 MDQ보다 훨씬 강한 항산화 활성을 보였으며, 특히 superoxide anion라디칼 소거활성 시험에서 MBQ는 거의 활성을 보이지 않았지만 quercetin은 농도 의존적인 강한 소거활성을 보였다. 또한, mouse 림프구에서 방사선 조사에 의한DNA의 산화적 손상에 대한 두 화합물의 방어효과 시험에서 MDQ와 Quercetin은 동일 농도에서 거의 유사한 방사선 방어효과가 관찰되었다. 상기의 결과로부터 두 화합물의 작용기를 고려해 볼 때 B ring에 있는 catechol작용기의 존재 유무에 따라서 항산화 활성의 차이가 있으며 또한 MDQ화합물의 C ring에 존재하는 methoxy group은 quercetin에 존재하는 hydroxy group과 비교해 볼 때 항산화를 비활성화시키는 작용기의 하나로서 판단되어진다. 따라서 본 실험의 결과로 미루어 볼 때 방사선 방어 효과는 항산화 활성에 미치는 메카니즘과 유사하게 작용하는 것으로 판단되어지며 아울러 일차적으로 항산화 활성 물질을 검색함으로써 산화적 스트레스에 의한 DNA에 대한 방어물질 검색 수단으로서 유용할 것으로 사료된다. 이상의 결과로부터 프로폴리스는 산화적 스트레스에 대한 경감제로서 그 가능성이 시사되었다.

• 환경생물
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• 제28권4호
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• pp.196-201
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• 2010

The phenethyl ester of caffeic acid (CAPE), an active component of honeybee propolis extract, is shown to inhibit cancer growth previously. However, studies on human ovarian cancer are largely obscure. This study evaluated the effects of CAPE as a potential anti-proliferative and pro-apoptotic agent in the human ovarian cancer line, OVCAR-3. CAPE treated OVCAR-3 cells showed inhibition of cell viability and proliferation in a dose-dependent manner by WST-1 assay, LDH assay and bromodeoxyuridine (BrdU) incorporation assay. Furthermore, CAPE-mediated OVCAR-3 cell growth inhibition was associated with apoptotic changes as evident by cell cycle arrest and accumulation of cells in the apoptotic phase and DNA fragmentation. Taken together, CAPE inhibits cell proliferation via DNA synthesis reduction and induces apoptotic cell death via DNA damage, thus elucidating a novel, plausible mechanism of CAPE anti-tumorigenic property in OVCAR-3 cells.

• 생명과학회지
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• 제6권4호
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• pp.286-292
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• 1996

Angiogenesis is a fundamental process by which new blood vessels are formed. It is essential in embryo development, and wound healing. Furthermore, malignant tumor growth and metastasis are also angiogenesis-dependent. In the catilage tissue, normal angiogenesis process is suppressed. In fact, it was reported that angiogenesis-inhibitory substances were isolated from the extracts of cow and shark catilage tissue. In order to isolate genes involved in the regulation of angiogenesis from a catilage fish, we constructed a shark cDNA library from Scylliohinus torazame. We then screened the library using hyman tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1 (TIMP-1) gene as a probe. Among the 4 X 10$^{4}$ plaques screened, we isolated 2 positive clones (T-1, T-2). Restriction enzyme analysis revealed that the T-1 clone contains 0.8 kb cDNA insert, and the T-2 clone contains 1.2 kb and 2.2 kb inserts, respectively. Further DNA sequence analysis shows that the DNA sequence of the T-1 clone is 53% homologous to that of the human TIMP-1 gene.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제12권3호
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• pp.207-213
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• 1989

This study was performed to investigate the mechanism of in vitro cytotosic actions of polyacetylenes which are panaxydol, panaxynol and panaxytriol isolated from Panax ginseng C. A. Meyer. DNA synthesis of L1210 cells was significantly inhibited with dose dependent pattern when L1210 cells were treated for 1 hour with over 5 .mu.g/ml of polyacetylenes. Panaxydol which had the most potent cytotoxicity among three polyacetylenes showed also the strongest inhibitory effect on DNA synthesis. Intracellular cyclic AMP levels of L1210 cells treated with 2.5 $\mu$g/ml of panaxydol or panaxytriol were significantly elevated on the incubation duration. The elevation of cyclic AMP levels by panaxytriol was higher than that by panaxydol, but no significant increase in cyclic AMP by panaxynol was observed. All three polyacetylenes had no effect on glycolysis of L1210 cells. Electron microscopic observations revealed that polyacetylenes caused damage to plasma membranes of L1210 cells in proportion to their cytotoxicities at each $ED_{50}$ value (panaxydol > panaxynol> panaxytriol). These results suggest that cytotoxicities of polyacetylenes against L1210 cells might be mediated by elevated cyclic AMP level, even though the relationship among their cytotoxicities, inhibitory effect on DNA synthesis and ability to elevation of cyclic AMP level are not fully agreed, and might be also related to membrane damage.

• 대한의생명과학회지
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• 제11권3호
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• pp.281-287
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• 2005

Although actinomycin D (AMD) is known to induce apoptotic cell death to various cell lines, the mechanism of apoptosis induced by AMD is still unclear. Understanding this mechanism may improve its therapeutic efficacy. The present study has been performed to elucidate expression of Bcl-2 and Caspase-3 proteins related to apoptosis in human leukemia K-562 cells. Five different assays were performed in this study; DNA fragmentation analysis by agarose gel electrophoresis, quantitative assay of fragmented DNA, morphological assessment of apoptotic cells, quantification of apoptosis by annexin V (AV) and propidium iodide (PI) staning, and expression of Bcl-2 and Caspase-3 proteins by the western blot analysis. The number of apoptotic cells and amount of fragmented DNA in this cell line treated with AMD was increased at 6 hour. DNA ladder pattern was also appeared at 6 hour. The expression of Bcl-2 was decreased, and disappeared from 12 hours after AMD treatment. Precursor of Caspase-3 was degraded, and 20 kDa cleavage products were detected. These results suggest that AMD induced apoptosis of K-562 cells is Caspase-3-dependent fashion, and this apoptosis is related to the degradation of Bcl-2 proteins.