• 한국자원식물학회지
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• 제30권3호
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• pp.265-271
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• 2017

In this study, we elucidated the molecular mechanism of silymarin by which silymarin may inhibits cell proliferation in human colorectal cancer cells in order to search the new potential anti-cancer target associated with the cell growth arrest. Silymarin reduced the level of c-Myc protein but not mRNA level indicating that silymarin-mediated downregulation of c-Myc may result from the proteasomal degradation. In the confirmation of silymarin-mediated c-Myc degradation, MG132 as a proteasome inhibitor attenuated c-Myc degradation by silymarin. In addition, silymarin phosphorylated the threonine-58 (Thr58) of c-Myc and the point mutation of Thr58 to alanine blocked its degradation by silymarin, which indicates that Thr58 phosphorylation may be an important modification for silymarin-mediated c-Myc degradation. We observed that the inhibition of ERK1/2, p38 and $GSK3{\beta}$ blocked the Thr58 phosphorylation and subsequent c-Myc degradation by silymarin. Finally, the point mutation of Thr58 to alanine attenuated silymarin-mediated inhibition of the cell growth. The results suggest that silymarin induces the cell growth arrest through c-Myc proteasomal degradation via ERK1/2, p38 and $GSK3{\beta}-dependent$ Thr58 phosphorylation.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권1호
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• pp.23-30
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• 2021

본 연구에서는 LPS로 자극을 유도한 RAW 264.7 대식세포에서 지칭개 추출물의 항염증 효능을 알아보기 위해 이와 연관된 다양한 인자(NO, PGE2, IL-6, 및 TNF-α)와 MAPK 신호전달 경로에 대해서 조사하였다. 먼저HL 처리에 따른 세포 생존율에 대해 조사한 결과, HL을 농도별로 처리했을 때 저농도인 25 ㎍/mL에서부터 고농도인 100 ㎍/mL까지 모두 90% 이상의 생존율이 나타났으며, LPS를 처리한 RAW 264.7 대식세포에서도 90% 이상의 생존율을 나타내 실험에 사용된 HL의 농도가 RAW 264.7 대식세포에서 무독성임을 확인할 수 있었다. 이러한 무독성 조건에서 HL의 항염증 활성을 확인하기 위하여 염증 매개체(inflammatory mediators)로 잘 알려진 NO와 PGE2의 생성 변화를 확인한 결과, LPS로 염증반응이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 NO와 PGE2의 생성이 농도 의존적으로 억제됨을 확인하였다. HL이 NO와 PGE2를 억제하는 항염증 효과가 있음을 관찰하였고, 이에 전 염증성 사이토카인 분비에도 유의성 있는 효과를 나타낼 것이라 판단되어 전 염증성 사이토카인(IL-6와 TNF-α)에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다. HL은 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포의 염증반응에서 IL-6의 생산을 유의적으로 억제함을 관찰할 수 있었다. 한편 다른 전 염증성 사이토카인인 TNF-α생산에는 아무 영향을 주지 않았다. 이러한 결과는 HL이 전 염증성 사이토카인 중 TNF-α조절에 관여하지 않고, IL-6 생성을 억제하여 염증 매개체의 생성을 억제한다고 추측할 수 있었다. HL이 NO, PGE2, 및 IL-6의 조절에 작용하는 메커니즘이 상위 시그널인 MAPK cascade의 억제를 통해 나타나는 효과인지 알아보기 위해 염증과 관련된 MAPK 시그널인 p38, ERK, 및 JNK의 발현 변화를 관찰하였다. HL은 p38과 ERK의 발현 활성화를 상당히 약화시켰지만 JNK는 p38과 ERK 보다 덜 민감하게 조절함을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 보면 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 HL은 MAPK 신호경로인 JNK 발현에 유의적인 영향을 주지 못해서 JNK와 관련된 TNF-α생산에 영향을 주지 못한 것으로 판단된다. 다른 MAPK 신호경로인 p38과 ERK의 발현을 약화시킴으로써 그 다음 기작인 IL-6, NO, 및 PGE2의 생산을 억제시켜 염증반응을 억제한 것으로 추측되어 진다. 이상의 결과를 종합해 보면 HL이 항염 활성을 가지고 있음을 확인할 수 있었으며, 이를 기반으로 HL의 MAPK 신호경로를 통한 염증성 사이토카인과 염증 매개체와의 연관성에 대한 기초자료로 활용할 수 있는 근거 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 다양한 경로를 통한 염증 조절 기전 연구는 추가적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• Molecules and Cells
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• 제44권10호
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• pp.710-722
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• 2021

Hypoxia, or low oxygen tension, is a hallmark of the tumor microenvironment. The hypoxia-inducible factor-1α (HIF-1α) subunit plays a critical role in the adaptive cellular response of hypoxic tumor cells to low oxygen tension by activating gene-expression programs that control cancer cell metabolism, angiogenesis, and therapy resistance. Phosphorylation is involved in the stabilization and regulation of HIF-1α transcriptional activity. HIF-1α is activated by several factors, including the mitogen-activated protein kinase (MAPK) superfamily. MAPK phosphatase 3 (MKP-3) is a cytoplasmic dual-specificity phosphatase specific for extracellular signal-regulated kinase 1/2 (Erk1/2). Recent evidence indicates that hypoxia increases the endogenous levels of both MKP-3 mRNA and protein. However, its role in the response of cells to hypoxia is poorly understood. Herein, we demonstrated that small-interfering RNA (siRNA)-mediated knockdown of MKP-3 enhanced HIF-1α (not HIF-2α) levels. Conversely, MKP-3 overexpression suppressed HIF-1α (not HIF-2α) levels, as well as the expression levels of hypoxia-responsive genes (LDHA, CA9, GLUT-1, and VEGF), in hypoxic colon cancer cells. These findings indicated that MKP-3, induced by HIF-1α in hypoxia, negatively regulates HIF-1α protein levels and hypoxia-responsive genes. However, we also found that long-term hypoxia (>12 h) induced proteasomal degradation of MKP-3 in a lactic acid-dependent manner. Taken together, MKP-3 expression is modulated by the hypoxic conditions prevailing in colon cancer, and plays a role in cellular adaptation to tumor hypoxia and tumor progression. Thus, MKP-3 may serve as a potential therapeutic target for colon cancer treatment.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제21권3호
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• pp.107-119
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• 2004

Objective : The purpose of this study was to investigate the effect of Bee Venom and melittin on the lipopolysaccharide(LPS) and sodium nitroprusside(SNP)-induced expressions of Cell viability, nitric oxide(NO), inducible nitric oxide synthase(iNOS), extra-signal response kinase(ERK), jun N-terminal Kinase(JNK) and p38 kinase(p38)- mitogen activated protein kinase(MAPK) Family- in RAW 264.7 cells, a murine macrophage cell line. Methods : The expressions of cell viability by MTT assay, NO by Nitrite assay and iNOS, ERK, JNK and p38 were determined by Western blotting. Results : 1. Compared with the control group, 0.5, 1, $5{\mu}g/m{\ell}$ bee venom and 5, $10{\mu}g/m{\ell}$ melittin increased cell viability of RAW 264.7 induced by LPS and SNP significantly respectively. 2. Compared with the control group, 0.5, 1, $5{\mu}g/m{\ell}$ bee venom and 5, $10{\mu}g/m{\ell}$ melittin inhibited expression of NO induced by LPS and SNP significantly respectively. 3. Compared with the control group, 1, $5{\mu}g/m{\ell}$ bee venom and 5, $10{\mu}g/m{\ell}$ melittin inhibited expression of iNOS induced by LPS significantly and 0.5, 1, $5{\mu}g/m{\ell}$ bee venom and 5, $10{\mu}g/m{\ell}$ melittin inhibited expression of iNOS induced by SNP significantly. 4. Compared with the control group, the expression of ERK induced by LPS and SNP decreased significantly in the treatment groups of $5{\mu}g/m{\ell}$ bee venom and 5, $10{\mu}g/m{\ell}$ melittin, which of p-ERK by LPS also did in 1, $5{\mu}g/m{\ell}$ bee venom and 5, $10{\mu}g/m{\ell}$ melittin, but which of p-ERK by SNP did not decrease. 5. Compared with the control group, the. expression of JNK induced by LPS and SNP decreased significantly in the treatment groups of 5, $10{\mu}g/m{\ell}$ melittin, which of p-JNK by LPS in 5, $10{\mu}g/m{\ell}$ melittin and by SNP in $1{\mu}g/m{\ell}$ bee venom and $10{\mu}g/m{\ell}$ melittin decreased significantly. 6. Compared with the control group, the expression of p38 induced by LPS did not have significant difference, which induced by SNP decreased significantly in the treatment groups of 1, $5{\mu}g/m{\ell}$ bee venom and 5, $10{\mu}g/m{\ell}$ melittin. p-p38 induced by LPS decreased significantly in the treatment group of $10{\mu}g/m{\ell}$ of melittin, which induced by SNP also decreased significantly in 0.5, 1, $5{\mu}g/m{\ell}$ bee venom and 5, $10{\mu}g/m{\ell}$ melittin.

• 생명과학회지
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• 제23권5호
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• pp.650-656
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• 2013

내피세포 단백질 C 수용체(EPCR)가 트롬빈-트롬보모듈린 복합체에 의한 단백질 C (PC) 활성 증가에 중요한 역할을 한다. EPCR의 활성은 ecodomain의 분열과 수용성 단백질(sEPCR)로 분비함으로써 현저하게 변화한다. EPCR의 탈락은 tumor necrosis factor-${\alpha}$ converting enzyme (TACE)에 의해 매개된다. 토마토에서 발견된 라이코펜은 항산화 효과, 항암 효과, 항염증 효과를 가지고 있다. 그러나 EPCR 탈락에서의 라이코펜의 효과는 알려지지 않았다. 우리는 라이코펜이 PMA, TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$와 CLP에 의해 유도된 EPCR 탈락에 미치는 영향을 연구했다. 그 결과, 라이코펜은 TACE의 발현을 억제시켜 PMA, TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$와 CLP에 의해 매개된 EPCR 탈락을 저해함을 보여준다. 또한 라이코펜은 PMA가 유발한 p38, ERK1/2, JNK의 인산화를 감소시켰다. 이러한 결과를 토대로, 라이코펜은 EPCR 탈락의 저해를 통해 다양한 중증 혈관 염증 질병 치료를 위한 후보 물질이 될 수 있을 것이다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제21권3호
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• pp.293-300
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• 2017

Prostaglandin $D_2$ ($PGD_2$) may act against myocardial ischemia-reperfusion (I/R) injury and play an anti-inflammatory role in the heart. Although the effect of $PGD_2$ in regulation of ANP secretion of the atrium was reported, the mechanisms involved are not clearly identified. The aim of the present study was to investigate whether $PGD_2$ can regulate ANP secretion in the isolated perfused beating rat atrium, and its underlying mechanisms. $PGD_2$ (0.1 to $10{\mu}M$) significantly increased atrial ANP secretion concomitantly with positive inotropy in a dose-dependent manner. Effects of $PGD_2$ on atrial ANP secretion and mechanical dynamics were abolished by AH-6809 ($1.0{\mu}M$) and AL-8810 ($1.0{\mu}M$), $PGD_2$ and prostaglandin $F2{\alpha}$ ($PGF2{\alpha}$) receptor antagonists, respectively. Moreover, $PGD_2$ clearly upregulated atrial peroxisome proliferator-activated receptor gamma ($PPAR{\gamma}$) and the $PGD_2$ metabolite 15-deoxy-${\Delta}12$, 14-$PGJ_2$ (15d-$PGJ_2$, $0.1{\mu}M$) dramatically increased atrial ANP secretion. Increased ANP secretions induced by $PGD_2$ and 15d-$PGJ_2$ were completely blocked by the $PPAR{\gamma}$ antagonist GW9662 ($0.1{\mu}M$). PD98059 ($10.0{\mu}M$) and LY294002 ($1.0{\mu}M$), antagonists of mitogen-activated protein kinase (MAPK)/extracellular signal-regulated kinase (ERK) and phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K)/protein kinase B (Akt) signaling, respectively, significantly attenuated the increase of atrial ANP secretion by $PGD_2$. These results indicated that $PGD_2$ stimulated atrial ANP secretion and promoted positive inotropy by activating $PPAR{\gamma}$ in beating rat atria. MAPK/ERK and PI3K/Akt signaling pathways were each partially involved in regulating $PGD_2$-induced atrial ANP secretion.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 2001년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.104-104
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• 2001

Ras는 세포의 성장과 분화 등 여러 필수적인 세포기능에 없어서는 안될 중요한 역할을 담당하며 Ras가 mutation되면 암 등의 치명적인 결과를 초래한다. Ras 발현은 유방암에서 tumor aggressiveness의 지표로 간주되고 있으며 유방세포의 침습성과 연관이 있다고 알려져 있으므로 ras가 전이과정에 미치는 영향에 관한 연구는 중요한 의미를 갖는다. 본 연구의 선행연구결과, H-ras와 N-ras 모두 transformed phenotype을 나타내지만 H-ras 만이 암전이에 있어서 중요한 침윤성을 유도하는 것을 밝혔다. 이 결과는 MCF10A 세포에서 H-ras와 N-ras에 의한 신호전달경로가 각각 다른 생물학적 전이활성을 나타냄을 시사한다. 세포의 이동성은 침습성에 있어서 결정적인 역할을 하므로, 본 연구에서 H-ras와 N-ras로 형질전환된 MCF10A세포에서 이동성을 시험한 결과, 세포의 이동성이 N-ras가 아닌 H-ras MCF10A 세포에서만 크게 증가된다는 것을 보았다. 이는 침습성을 나타내는 H-ras가 세포의 이동성을 증가시키는데 작용한다는 것을 말한다. H-ras에 의해 유도된 침습성과 이동성에 대한 분자적 기전에 관하여 연구하기 위하여 H-ras MCF10A와 N-ras MCF10A 세포에서 Ras의 downstream effector들, 특히 mitogen-activated protein kinases(MAPKinases)들인 JNK1, ERK, p38의 활성화를 살펴본 결과 p38 MAPKinase가 H-ras MCF10A 세포에서 현저하게 활성화됨을 보았다. p38 MAPKinase 저해제인 SB203580를 처리하던지 dominant negative p38 (DN p38) transfectant로 p38을 불활성화시켰을 때 세포침습성 및 이동성이 저해되는 결과를 얻었다. SB203580 처리한 H-ras MCF10A 세포에서 전이에 관여하는 효소인 MMP-2 분비가 감소되었다. H-ras에 의해 유도된 침습성과 이동성은 DN JNK1 transfectant에서는 변화가 없었으나 DN MEK transfectants에서는 유의성있게 감소되었다. 이상의 결과를 종합하면, MCF10A 세포의 침윤성과 이동성에는 p38 MAPKinase 활성이 중심적인 역할을 하며, JNK 활성은 영향을 미치지 않고, ERK-1/2 활성은 충분하지는 않으나 필요하다는 것을 알 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권3호
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• pp.207-215
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• 2003

목적: Extracellular signal-regulated kinase (ERK)는 mitogen-activated protein kinase cascade의 일원으로 다양한 세포독성 자극에 의해 유도되는 apoptosis에 반대되는 역할을 한다. 따라서 ERK의 억제는 항암제로서 유용하게 사용될 것으로 생각되어진다. 대상 및 방법: 마우스 간암인 HCa-I는 TCD50가 80 Gy 이상으로 강한 방사선 내성종양으로 알려져 있으며, 방사선 민감성의 증진을 위해 다양한 항암제가 실험되었으나 뚜렷한 효과를 나타내지 못했다. 이 실험을 통해 in vivo,, 특히 방사선 내성종양에서 ERK의 억제가 방사선에 의한 항암 작용을 증진시키는지 알아보고자 하였다. C3H/HeJ 마우스에 종양의 크기가 $7.5\~8\;mm$가 되었을 때 PD98059 ($0.16\;\mug/50\;\mul$로 종양에 직접 주사)를 처리하였다. 결과: 처리 1시간째에 p-ERK가 0.5배로 억제되었다. 종양 성장 지연 분석에서 증강 지수가 전 처리군과 후 처리군에서 각각 1.6과 1.87로 PD98059가 종양의 방사선 감수성을 증가시키는 것으로 관찰되었다. 25 Gy 방사선과 PD98059 복합처리 시 apoptosis가 크게 증가되었다. 각 실험군의 apoptosis 최대치는 방사선 조사군에서 $1.4\%$, PD98059 처리군에서 $0.9\%$ 복합처리군의 전 처리군과 후 처리군에서 각각 $4.9\%\;5.3\%$를 나타냈다. Apoptosis 조절 물질의 변화는, p53의 발현이 복합 처리군에서 PD98059 전 처리군과 후 처리군 모두에서 24시간까지 대조군에 비해 2.7배, 3.2배의 높은 발현 수준을 유지하여 처리 1시간째부터 발현 증가를 하여 24시간까지 지속되는 것이 관찰되었다. $p21^{WAF1/CIP1}$의 발현은 p53 발현 변화와 유사한 양상으로 특히 PD98059 후 처리군에서 방사선 조사군이나 PD98059 전 처리군과 비교하여 높은 발현수준을 보였으며, 24시간까지 3.2배의 높은 발현 수준을 유지하는 것으로 나타났다. Bcl-Xs는 25 Gy 방사선 조사군이나 PD98059 처리군에서는 뚜렷한 변화를 보이지 않았으나 복합 처리군중 전 처리군에서 4시간 째 대조군에 비해 1.93배 증가를 보였으며, 후 처리군에서는 1시간 후에 1.83배의 증가를 보였다. 모든 실험군에서 Bcl-2, $Bcl-X_L$, BaX는 뚜렷한 발현 변화를 보이지 않았다. 결론: 방사선 내성 종양인 간암에 MEK 억제제를 방사선 조사와 복합 처리하여 방사선 감수성을 향상시켜 치료 효율의 상승을 유도 할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제33권4호
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• pp.287-296
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• 2018

Ganglioside GM3 is known as an inhibition factor of cell differentiation and proliferation via inhibition of epidermal growth factor receptor (EGFR) phosphorylation. Our previous study showed that the exogenous ganglioside GM3 reduced the meiotic maturation of porcine oocytes and induced apoptosis at 44 h of in vitro maturation (IVM). However, the role of ganglioside GM3 in the relationship between EGFR signaling and apoptosis during porcine oocyte maturation has not yet been studied. First, porcine cumulus-oocyte complexes (COCs) were cultured in the NCSU-23 medium with exogenous ganglioside GM3 according to maturation periods (non-treated, only IVM I: 0 - 22 h, only IVM II: 22 - 44 h and IVM I & II: 0 - 44 h). We confirmed that the proportion of germinal vesicle breakdown (GVBD) increased significantly in the IVM I treated group than in the control group. We also confirmed that the meiotic maturation until M II stage and polar body formation decreased significantly in the only IVM I treated group. Cumulus cell expansion and mRNA levels of the expansion-related factors (HAS2, TNFAIP6 and PTX3) decreased significantly in the IVM I treated group than in the control group. Protein levels of EGFR, p-EGFR, ERK1/2, and p-ERK1/2 decreased significantly in the GM3-treated groups, during the IVM I period. In addition, cellular apoptosis, determined using TUNEL assay, and protein levels of Cleaved caspase 3, were increased significantly in the GM3-treated COCs during the IVM I period. Based on these results, ganglioside GM3 exposure of porcine COCs during the IVM I period reduced meiotic maturation and cumulus cell expansion via inhibition of EGFR activity in pigs.

• BMB Reports
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• 제51권7호
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• pp.362-367
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• 2018

A major feature of type 1 diabetes mellitus (T1DM) is hyperglycemia and dysfunction of pancreatic ${\beta}$-cells. In a previous study, we have shown that Tat-DJ-1 protein inhibits pancreatic RINm5F ${\beta}$-cell death caused by oxidative stress. In this study, we examined effects of Tat-DJ-1 protein on streptozotocin (STZ)-induced diabetic mice. Wild type (WT) Tat-DJ-1 protein transduced into pancreas where it markedly inhibited pancreatic ${\beta}$-cell destruction and regulated levels of serum parameters including insulin, alkaline phosphatase (ALP), and free fatty acid (FFA) secretion. In addition, transduced WT Tat-DJ-1 protein significantly inhibited the activation of $NF-{\kappa}B$ and MAPK (ERK and p38) expression as well as expression of COX-2 and iNOS in STZ exposed pancreas. In contrast, treatment with C106A mutant Tat-DJ-1 protein showed no protective effects. Collectively, our results indicate that WT Tat-DJ-1 protein can significantly ameliorate pancreatic tissues in STZ-induced diabetes in mice.