• 생명과학회지
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• 제28권1호
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• pp.43-49
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• 2018

Chrysoeriol은 alfalfa에서 주로 발견되는, 식물계에 많이 분포하고 있는 flavone으로 전통의학에서 소화불량, 천식, 비뇨기계 이상의 치료에 사용되어 왔다. 최근의 연구에서는 항염증 효과가 있는 것으로 밝혀졌으나 항산화 효과에 대한 분석은 없었다. 본 연구에서는 chrysoeriol의 항산화 효과와 그 분자적 기전을 RAW 264.7 cell에서 세포생존율, reactive oxygen species (ROS)와 Western blot분석을 통해 알아보고자 하였다. Chrysoeriol은 lipopolysaccharide(LPS)에 의해 발생한 ROS를 세포독성없이 농도의존적으로 제거하였다. 그리고 항산화효과를 보이는 2상 효소 중 하나인 heme oxygenase (HO)-1의 발현을 강하게 유도하였고, 그와 동시에 전사인자인 Nrf2의 핵내 이동도 촉진하는 것으로 밝혀졌다. 특히, 산화스트레스에 대한 세포내 산화환원항상성 유지에 중요한 역할을 하고 있는 것으로 알려진 mitogen activated protein kinase (MAPK)와 phosphoinositide 3-kinase (PI3K)의 분석결과, chrysoeriol은 extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun NH2-terminal kinase (JNK)와 p38의 인산화를 통해 HO-1의 발현을 유도하는 것으로 나타났다. HO-1에 의한 항산화 효과를 확인하기 위하여 chrysoeriol을 전처리한 후 t-BHP에 의한 산화 스트레스에 세포를 노출시킨 결과, chrysoeriol 처리에 의해 세포사멸이 줄어드는 것을 확인하였고, HO-1의 유도제와 억제제의 처리에 따라 세포생존율 또한 조절되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, chrysoeriol은 HO-1의 발현을 유도하여 항산화 효과를 높이고 이것은 Nrf2/MAPK 신호전달 체계에 의한다는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제26권1호
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• pp.117-122
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• 2016

본 연구에서는 고구마 소주로부터 획득한 에탄올 추출물 및 순차적 유기용매 분획물을 제조하고, 이들 시료가 LPS로 활성화된 마우스 대식세포 RAW 264.7 세포주에서 nitric oxide (NO) 생산과 세포생존율에 미치는 영향을 연구하였다. 처리한 시료 중 ethyl acetate 분획물(KSD-E8-3) 처리군에서 LPS로 염증 유도된 RAW 264.7 세포주의 생존율에는 영향 없이 NO 생성을 현저하게 감소 시킴을 확인하였다. 또한 분획물 KSD-E8-3 처리에 의해서 염증매개 인자인 COX-2, iNOS 그리고 TNF-alpha의 유전자의 발현이 감소되었으며, iNOS 단백질의 발현이 현저히 감소됨을 Western blot으로 확인하였다. 또한, 분획물 KSD-E8-3 처리에 의해 세포내 대표적인 신호 전달 단백질인 3가지의 MAPK 단백질(p38, JNK, ERK1/2)의 인산화가 모두 억제됨을 확인하였다. 종합적으로, 이러한 연구결과는 고구마 소주 주박에 함유된 생리활성 물질에 의한 항염증 활성 및 작용 기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제40권4호
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• pp.400-408
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• 2016

Background: Ginsenoside Rh2 (GRh2) is the main bioactive component in American ginseng, a commonly used herb, and its antitumor activity had been studied in previous studies. PDZ-binding kinase/T-LAK cell-originated protein kinase (PBK/TOPK), a serine/threonine protein kinase, is highly expressed in HCT116 colorectal cancer cells. Methods: We examined the effect of GRh2 on HCT116 cells ex vivo. Next, we performed in vitro binding assay and in vitro kinase assay to search for the target of GRh2. Furthermore, we elucidated the underlying molecular mechanisms for the antitumor effect of GRh2 ex vivo and in vivo. Results: The results of our in vitro studies indicated that GRh2 can directly bind with PBK/TOPK and GRh2 also can directly inhibit PBK/TOPK activity. Ex vivo studies showed that GRh2 significantly induced cell death in HCT116 colorectal cancer cells. Further mechanistic study demonstrated that these compounds inhibited the phosphorylation levels of the extracellular regulated protein kinases 1/2 (ERK1/2) and (H3) in HCT116 colorectal cancer cells. In vivo studies showed GRh2 inhibited the growth of xenograft tumors of HCT116 cells and inhibited the phosphorylation levels of the extracellular regulated protein kinases 1/2 and histone H3. Conclusion: The results indicate that GRh2 exerts promising antitumor effect that is specific to human HCT116 colorectal cancer cells through inhibiting the activity of PBK/TOPK.

• BMB Reports
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• 제42권12호
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• pp.840-845
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• 2009

Mitogen- and stress-activated protein kinase (MSK1) palys a crucial role in the regulation of transcription downstream of extracellular-signal-regulated kinase1/2 (ERK1/2) and mitogen-activated protein kinase p38. MSK1 can be phosphorylated and activated in cells by both ERK1/2 and p38$\alpha$. In this study, Casein Kinase 2 (CK2) was identified as a binding and regulatory partner for MSK1. Using the yeast two-hybrid system, MSK1 was found to interact with the CK2$\beta$ regulatory subunit of CK2. Interactions between MSK1 and the CK2$\alpha$ catalytic subunit and CK2$\beta$ subunit were demonstrated in vitro and in vivo. We further found that CK2$\alpha$ can only interact with the C-terminal kinase domain of MSK1. Using site-directed mutagenesis assay and mass spectrometry, we identified five sites in the MSK1 C-terminus that could be phosphorylated by CK2 in vitro: Ser757, Ser758, Ser759, Ser760 and Thr793. Of these, Ser757, Ser759, Ser760 and Thr793 were previously unknown.

• 생명과학회지
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• 제19권8호
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• pp.1073-1080
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• 2009

비스테로이드성 항염증약(nonsteroidal anti-inflammatory drugs; NSAIDs)은 항염 및 진통효과를 나타내며, 염증억제 외에 다양한 신호전달 분자를 통해 여러 가지 세포생리활성을 조절하며, 암세포에서는 세포사멸 유도를 통한 항암제 효과를 보이고 있다. 본 연구에서는 NSAIDs가 암세포사멸프로그램을 작동시키는데 있어 phosphatidyl inositol 3-kinase (PI3K)-Akt/protein kinase B (PKB) 그리고 MEK1/2-ERK1/2 신호 전달계과 같은 anti-apoptotic program이 NSAIDs의 효과를 경감시키는 것으로 예상하고, 이들 항세포사멸 프로그램을 억제하였을 경우, NSAIDs의 세포사멸 유도작용이 증가되는지 그 가능성을 조사하였다. 세포사멸은 Hoeschst 33342으로 핵응축과 핵 쪼개짐을 염색하여 확인하였다. Western blotting을 통해 단백질 발현과 역전사중합효소연쇄반응을 통해 mRNA 발현을 확인하였다. NSAIDs 처리와 동시에 PI3K-Akt/PKB와 MEK-ERK1/2 신호전달계의 억제제를 함께 처리했을 때, NSAIDs의 세포사멸유도작용이 증가함을 확인하였다. 또한 PI3K와 MEKl/2 신호전달계의 상위에 존재하는 receptor tyrosine kinases (RTKs)의 억제제인 genistein을 함께 처리하였을 때에도 유사한 효과가 나타남을 확인하였다. 그리고 이들 복합처리에 의해 NAG-1 발현이 증가하며 NAG-1 interference 하였을 경우 복합처리에 의한 세포사멸증진 효과가 사라짐을 확인하였다. 본 연구결과는 암세포에 활성화 되어 있는 세포생존프로그램을 제어하는 물질(genistein 혹은 LY294002+U0126)을 복합처방함으로써 NSAIDs의 항암작용을 증진시킬 수 있음을 보여준다.

• Molecules and Cells
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• 제24권2호
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• pp.224-231
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• 2007

$H_2O_2$, as an example of oxidative stress, induces cardiac myocyte apoptosis. Bcl-2 family proteins are key regulators of the apoptotic response while their functions can be regulated by post-translational modifications including phosphorylation, dimerization or proteolytic cleavage. In this study, we examined the role of various protein kinases in regulating total BAD protein levels in adult rat cardiac myocytes undergoing apoptosis. Stimulation with 0.1 mM $H_2O_2$, which induces apoptosis, resulted in a marked down-regulation of BAD protein, which is attributed to cleavage by caspases since it can be restored in the presence of a general caspase inhibitor. Inhibition of PKC, p38-MAPK, ERK1/2 and PI-3-K did not influence the reduced BAD protein levels observed after stimulation with $H_2O_2$. On the contrary, inhibition of PKA or specifically $PKC{\delta}$ resulted in up-regulation of BAD. Decreased caspase 3 activity was observed in $H_2O_2$ treated cells after inhibition of PKA or $PKC{\delta}$ whereas inhibition of PKA also resulted in improved cell survival. Furthermore, addition of okadaic acid to inhibit selected phosphatases resulted in enhanced BAD cleavage. These data suggest that, during oxidative stress-induced cardiac myocyte apoptosis, there is a caspase-dependent down-regulation of BAD protein, which seems to be regulated by coordinated action of PKA, $PKC{\delta}$ and phosphatases.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권9호
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• pp.4983-4988
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• 2013

Objectives: To establish a taxol-resistant cell line of human ovarian carcinoma (A2780/Taxol) and investigate its biological features. Methods: The drug-resistant cell line (A2780/Taxol) was established by continuous stepwise selection with increasing concentrations of Taxol. Cell morphology was assessed by microscopy and growth curves were generated with in vitro and in vivo tumor xenograft models. With rhodamine123 (Rh123) assays, cell cycle distribution and the apoptotic rate were analyzed by flow cytometry (FCM). Drug resistance-related and signal associated proteins, including P-gp, MRPs, caveolin-1, PKC-${\alpha}$, Akt, ERK1/2, were detected by Western blotting. Results: A2780/Taxol cells were established with stable resistance to taxol. The drug resistance index (RI) was 430.7. Cross-resistance to other drugs was also shown, but there was no significant change to radioresistance. Compared with parental cells, A2780/Taxol cells were significantly heteromorphous, with a significant delay in population doubling time and reduced uptake of Rh123 (p<0.01). In vivo, tumor take by A2780 cells was 80%, and tumor volume increased gradually. In contrast, with A2780/Taxol cells in xenograft models there was no tumor development. FCM analysis revealed that A2780/Taxol cells had a higher percentage of G0/G1 and lower S phase, but no changes of G2 phase and the apoptosis rate. Expression of P-gp, MRP1, MRP2, BCRP, LRP, caveolin-1, PKC-${\alpha}$, Phospho-ERK1/2 and Phospho-JNK protein was significantly up-regulated, while Akt and p38 MARK protein expression was not changed in A2780/Taxol cells. Conclusion: The A2780/Taxol cell line is an ideal model to investigate the mechanism of muti-drug resistance related to overexpression of drug-resistance associated proteins and activation of the PKC-${\alpha}/ERK$ (JNK) signaling pathway.

• BMB Reports
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• 제51권12호
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• pp.654-659
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• 2018

Antioxidant 1 (ATOX1) protein has been reported to exhibit various protective functions, including antioxidant and chaperone. However, the effects of ATOX1 on the inflammatory response has not been fully elucidated. Thus, we prepared cell permeable Tat-ATOX1 and studied the effects on lipopolysaccharide (LPS)- and 12-O-tetradecanoyl phorbol-13-acetate (TPA)-induced inflammation. Experimental results showed that transduced Tat-ATOX1 protein significantly suppressed LPS-induced intracellular reactive oxygen species (ROS). Also, Tat-ATOX1 protein markedly inhibited LPS- and TPA-induced inflammatory responses by decreasing cyclooxygenase-2 (COX-2) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) and further inhibited phosphorylation of mitogen activated protein kinases (MAPKs; JNK, ERK and p38) and the nuclear factor-kappaB ($NF-{\kappa}B$) signaling pathway. These results indicate that the Tat-ATOX1 protein has a pivotal role in inflammation via inhibition of inflammatory responses, suggesting Tat-ATOX1 protein may offer a therapeutic strategy for inflammation.

• 대한임상검사과학회지
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• 제52권1호
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• pp.62-68
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• 2020

Cisplatin (CDDP)은 난소암 치료에 사용되는 화학 요법제로 암세포에 따라 그리고 치료 용량에 따라 다중 신호경로를 활성화하여 세포 반응을 다르게 일으킬 수 있다. Cisplatin이 세포에 작용하는 신호전달 기전은 분명하지 않아 더 많은 연구가 필요해 보인다. 이에 본 연구는 cisplatin을 난소암 세포(SKOV3)에 처리하여 세포사멸 유도 과정에서 나타나는 신호 단백질의 역할을 밝히고자 하였다. 결과는 cisplatin으로 처리한 난소암 세포에서 TUNEL assay와 유세포 분석을 통해 대조군과 비교하여 세포 사멸수가 증가하였다. 세포 사멸 단계에서 나타나는 PARP 및 caspase-3 활성도 증가하였다. 그러나 Bcl-2의 발현은 감소하였다. 신호 전달 경로에서 나타나는 단백질의 발현은 ERK1/2의 활성은 시간 의존적으로 감소하였으나 Akt 활성은 24시간에 감소하다 48시간에서의 활성은 일정하였다. p38과 p-JUN의 활성은 24시간에 증가하는 것으로 나타났으나 48시간에서 p38의 활성은 감소하였으며 p-JUN의 활성은 일정하였다. 이상의 결과들을 토대로 결론은 cisplatin이 SKOV3 세포에서 Akt 활성을 감소하여 세포 증식을 억제하고 MAPK의 p38 발현을 조절하여 세포사멸을 유도하는 것으로 판단된다. 향후, 암치료 전략에 도움이 되는 cisplatin을 포함한 백금기반 화학요법제의 신호전달 기전을 밝히기 위한 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다. 본 실험을 통해 제시한 결과는 MAPK 신호 경로를 타겟으로 하는 암 치료 전략에 유용하게 사용 될 수 있기를 기대한다.

• BMB Reports
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• 제51권8호
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• pp.400-405
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• 2018

Chronic stress induces neuronal cell death, which can cause nervous system disorders including Parkinson's disease and Alzheimer's disease. In this study, we evaluated the neuroprotective effects of Clematis terniflora extract (CTE) against corticosterone-induced apoptosis in rat pheochromocytoma (PC12) cells, and also investigated the underlying molecular mechanisms. At concentrations of 300 and $500{\mu}g/ml$, CTE significantly decreased apoptotic cell death and mitochondrial damage induced by $200{\mu}M$ corticosterone. CTE decreased the expression levels of endoplasmic reticulum (ER) stress proteins GRP78, GADD153, and mitochondrial damage-related protein BAD, suggesting that it downregulates ER stress evoked by corticosterone. Furthermore, our results suggested that these protective effects were mediated by the upregulation of p-AKT and p-ERK1/2, which are involved in cell survival signaling. Collectively, our results indicate that CTE can lessen neural damage caused by chronic stress.