The effect of melatonin on juveniles with cardio fibrosis is poorly understood. We investigated whether HDACs participate in the anti-fibrotic processes regulated by melatonin during hypertrophic remodeling. Abdominal aortic constriction (AAC) was employed in juvenile rats resulting in pressure overload-induced ventricular hypertrophy and melatonin was subsequently decreased via continuous light exposure for 5 weeks after surgery. AAC rats displayed an increased cross-sectional area of myocardial fibers and significantly elevated collagen deposition compared to sham-operated rats, as measured by HE and Masson Trichrome staining. Continuous light exposure following surgery exacerbated the increase in the cross-sectional area of myocardial fibers. The expression of HDAC1, HDAC2, HDAC3, HDAC4 and HDAC6 genes were all significantly enhanced in AAC rats with light exposure relative to the other rats. Moreover, the protein level of $TNF-{\alpha}$ was also upregulated in the AAC light exposure groups when compared with the sham. However, Smad4 protein expression was unchanged in the juveniles' hearts. In contrast, beginning 5 weeks after the operation, the AAC rats were treated with melatonin (10 mg/kg, intraperitoneal injection every evening) or vehicle 4 weeks, and sham rats were given vehicle. The changes in the histological measures of cardio fibrosis and the gene expressions of HDAC1, HDAC2, HDAC3, HDAC4 and HDAC6 were attenuated by melatonin administration. The results reveal that melatonin plays a role in the development of cardio fibrosis and the expression of HDAC1, HDAC2, HDAC3, HDAC4 and HDAC6 in cardiomyocytes.
Cardiac hypertrophy is a form of global remodeling, although the initial step seems to be an adaptation to increased hemodynamic demands. The characteristics of cardiac hypertrophy include the functional reactivation of the arrested fetal gene program, where histone deacetylases (HDACs) are closely linked in the development of the process. To date, mammalian HDACs are divided into four classes: I, II, III, and IV. By structural similarities, class II HDACs are then subdivided into IIa and IIb. Among class I and II HDACs, HDAC2, 4, 5, and 9 have been reported to be involved in hypertrophic responses; HDAC4, 5, and 9 are negative regulators, whereas HDAC2 is a pro-hypertrophic mediator. The molecular function and regulation of class IIa HDACs depend largely on the phosphorylation-mediated cytosolic redistribution, whereas those of HDAC2 take place primarily in the nucleus. In response to stresses, posttranslational modification (PTM) processes, dynamic modifications after the translation of proteins, are involved in the regulation of the activities of those hypertrophy-related HDACs. In this article, we briefly review 1) the activation of HDAC2 in the development of cardiac hypertrophy and 2) the PTM of HDAC2 and its implications in the regulation of HDAC2 activity.
Jo, Hye-Ryeong;Wang, Sung Eun;Kim, Yong-Seok;Lee, Chang Ho;Son, Hyeon
Molecules and Cells
/
v.40
no.7
/
pp.485-494
/
2017
Oleanolic acid (OA) has neurotrophic effects on neurons, although its use as a neurological drug requires further research. In the present study, we investigated the effects of OA and OA derivatives on the neuronal differentiation of rat hippocampal neural progenitor cells. In addition, we investigated whether the class II histone deacetylase (HDAC) 5 mediates the gene expression induced by OA. We found that OA and OA derivatives induced the formation of neurite spines and the expression of synapse-related molecules. OA and OA derivatives stimulated HDAC5 phosphorylation, and concurrently the nuclear export of HDCA5 and the expression of HDAC5 target genes, indicating that OA and OA derivatives induce neural differentiation and synapse formation via a pathway that involves HDAC5 phosphorylation.
Based on the finding that the 2-aminobenzamido group of MS-275 plays a crucial role in inhibiting HDACs through chelation of zinc existing at the active site of HDAC enzymes, novel N-(2-hydroxyphenyl)arylsulfonamide derivatives were synthesized for their potential ability to inhibit HDACs and evaluated for anticancer activity against human breast cancer cell line (MCF-7). Although the synthesized arylsulfonamides have failed to significantly inhibit total HDACs activity, phenyl carbamate-linked arylsulfonamide 10 and benzyl thiocarbamate-linked arylsulfonamide 15 exhibited good anticancer activities, which were only 4.3- and 3.6-fold lower anticancer activities, respectively, than MS-275 that is undergoing phase II clinical trials. These results suggest that these compounds may act as a selective HDAC inhibitor and probably N-(2-hydroxyphenyl) sulfamoyl group may play an important role in interacting with HDAC enzymes through chelation of zinc ion.
De, Umasankar;Kundu, Soma;Patra, Nabanita;Ahn, Mee Young;Ahn, Ji Hae;Son, Ji Yeon;Yoon, Jung Hyun;Moon, Hyung Ryoung;Lee, Byung Mu;Kim, Hyung Sik
Biomolecules & Therapeutics
/
v.23
no.5
/
pp.434-441
/
2015
Histone deacetylase (HDAC) inhibitors are considered novel agents for cancer chemotherapy. We previously investigated MHY219, a new HDAC inhibitor, and its potent anticancer activity in human prostate cancer cells. In the present study, we evaluated MHY219 molecular mechanisms involved in the regulation of prostate cancer cell migration. Similar to suberanilohydroxamic acid (SAHA), MHY219 inhibited HDAC1 enzyme activity in a dose-dependent manner. MHY219 cytotoxicity was higher in LNCaP ($IC_{50}=0.67{\mu}M$) than in DU145 cells ($IC_{50}=1.10{\mu}M$) and PC3 cells ($IC_{50}=5.60{\mu}M$) after 48 h of treatment. MHY219 significantly inhibited the HDAC1 protein levels in LNCaP and DU145 cells at high concentrations. However, inhibitory effects of MHY219 on HDAC proteins levels varied based on the cell type. MHY219 significantly inhibited LNCaP and DU145 cells migration by down-regulation of matrix metalloprotease-1 (MMP-1) and MMP-2 and induction of tissue inhibitor of metalloproteinases-1 (TIMP-1). These results suggest that MHY219 may potentially be used as an anticancer agent to block cancer cell migration through the repression of MMP-1 and MMP-2, which is related to the reduction of HDAC1.
Park, Min Hyeop;Choi, Miyeon;Kim, Yong-Seok;Son, Hyeon
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.22
no.2
/
pp.155-162
/
2018
3-(2-Carboxypiperazin-4-yl)propyl-1-phosphonic acid (CPP), a competitive N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor antagonist, produces rapid antidepressant-like effects in animal models of depression. However, the molecular mechanisms underlying these behavioral actions remain unknown. Here, we demonstrate that CPP rapidly stimulates histone deacetylase (HDAC) 5 phosphorylation and nuclear export in rat hippocampal neurons. These effects are accompanied by calcium/calmodulin kinase II (CaMKII) and protein kinase D (PKD) phosphorylation. Behavioral experiments revealed that viral-mediated hippocampal knockdown of HDAC5 blocked the antidepressant effects of CPP in stressed animals. Taken together, our results imply that CPP acts via HDAC5 and suggest that HDAC5 is a common regulator contributing to the antidepressant actions of NMDA receptor antagonists such as CPP.
Lee, Su Ui;Kim, Mun-Ock;Kang, Myung-Ji;Oh, Eun Sol;Ro, Hyunju;Lee, Ro Woon;Song, Yu Na;Jung, Sunin;Lee, Jae-Won;Lee, Soo Yun;Bae, Taeyeol;Hong, Sung-Tae;Kim, Tae-Don
Molecules and Cells
/
v.44
no.1
/
pp.38-49
/
2021
Airway mucus secretion is an essential innate immune response for host protection. However, overproduction and hypersecretion of mucus, mainly composed of the gel-forming MUC5AC protein, are significant risk factors for patients with asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The transforming growth factor β (TGFβ) signaling pathway negatively regulates MUC5AC expression; however, the underlying molecular mechanism is not fully understood. Here, we showed that TGFβ significantly reduces the expression of MUC5AC mRNA and its protein in NCI-H292 cells, a human mucoepidermoid carcinoma cell line. This reduced MUC5AC expression was restored by a TGFβ receptor inhibitor (SB431542), but not by the inhibition of NF-κB (BAY11-7082 or Triptolide) or PI3K (LY294002) activities. TGFβ-activated Smad3 dose-dependently bound to MUC5AC promoter. Notably, TGFβ-activated Smad3 recruited HDAC2 and facilitated nuclear translocation of HDAC2, thereby inducing the deacetylation of NF-κB at K310, which is essential for a reduction in NF-κB transcriptional activity. Both TGFβ-induced nuclear translocation of Smad3/HDAC2 and deacetylation of NF-κB at K310 were suppressed by a Smad3 inhibitor (SIS3). These results suggest that the TGFβ-activated Smad3/HDAC2 complex is an essential negative regulator for MUC5AC expression and an epigenetic regulator for NF-κB acetylation. Therefore, these results collectively suggest that modulation of the TGFβ1/Smad3/HDAC2/NF-κB pathway axis can be a promising way to improve lung function as a treatment strategy for asthma and COPD.
Jung, Hyun Ji;Kim, Hye Jin;Kwon, Oran;Lee, Won Jun
Journal of Life Science
/
v.25
no.11
/
pp.1214-1222
/
2015
The purpose of this study was to determine the effect of Pueraria lobate-root based combination supplementation containing Rehmannia glutinosa and exercise on histone modification in ovariectomized rat hindlimb skeletal muscle. Sixty rats were fed with high fat diet and randomly assigned into the following groups for 8 weeks: 1)HSV; High fat+Sedentary+Vehicle, 2)HSP; High fat+Sedentary+PR, 3)HSH; High fat+Sedentary+Estradiol, 4)HEV; High fat+Ex+Vehicle, 5)HEP; High fat+Ex+PR, 6)HEH; High fat+Ex+Estradiol. Exercise consisted of low intensity treadmill exercise(1-4th wk:15 m/min for 30 min, 5-8th wk: 18 m/min for 40 min, 5 times/week). The result of this study showed that exercise and Pueraria and Rehmannia glutinosa intake suppressed weight gain. Furthermore, exercise and Pueraria and Rehmannia glutinosa intake increased muscle mass. This study observed H3K9 acetylation and demethylation in plantaris muscle in exercised group, but no difference in soleus muscle. To test whether the decrease in HDAC4, HDAC5 and G9a mRNA levels after exercise and Pueraria/Rehmannia glutinosa intake, HDAC4, HDAC5 and G9a mRNA levels were determined by real-time PCR. Only exercise induced HDAC5 and G9a mRNA reduction in plantaris muscle, but not in soleus muscle. In conclusion, these data demonstrates that exercise and Pueraria/Rehmannia glutinosa intake effect on body compositions. These changes are regulated by epigenetic modifications, such as histone acetylation and methylation. Future studies should focus on gene-specific epigenetics and other epigenetic mechanism for Pueraria/Rehmannia glutinosa intake.
Mesenchymal stem cells (MSCs) are known to differentiate into multiple lineages, making neurogenic differentiation an important target in the clinical field. In the present study, we induced the neurogenic differentiation of cells using histone deacetylase (HDAC) inhibitors and studied their mechanisms for further differentiation in vitro. We treated cells with the HDAC inhibitors, MS-275 and NaB; and found that the cells had neuron-like features such as distinct bipolar or multipolar morphologies with branched processes. The mRNA expressions encoding for NEFL, MAP2, TUJ1, OLIG2, and SYT was significantly increased following HDAC inhibitors treatment compared to without HDAC inhibitors; high protein levels of MAP2 and Tuj1 were detected by immunofluorescence staining. We examined the mechanisms of differentiation and found that the Wnt signaling pathway and downstream mitogen-activate protein kinase were involved in neurogenic differentiation of MSCs. Importantly, Wnt4, Wnt5a/b, and Wnt11 protein levels were highly increased after treatment with NaB; signals were activated through the regulation of Dvl2 and Dvl3. Interestingly, NaB treatment increased the levels of JNK and upregulated JNK phosphorylation. After MS-275 treatment, Wnt protein levels were decreased and GSK-3β was phosphorylated. In this cell, HDAC inhibitors controlled the non-canonical Wnt expression by activating JNK phosphorylation and the canonical Wnt signaling by targeting GSK-3β.
It is well established that brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is expressed not only in the brain but also in skeletal muscle, and is required for normal neuromuscular system function. Histone deacetylases (HDACs) and insulin-like growth factor-I (IGF-I) are potent regulators of skeletal muscle myogenesis and muscle gene expression, but the mechanisms of HDAC and IGF-I in skeletal muscle-derived BDNF expression have not been examined. In this study, we examined the effect of IGF-I and suberoylanilide hydroxamic acid (SAHA), a pan-HDAC inhibitor, on BDNF induction. Proliferating or differentiating C2C12 skeletal muscle cells were treated with increasing concentrations (0-50 ng/ml) of IGF-I in the absence or presence of $5{\mu}M$ SAHA for various time periods (3-24 hr). Treatment of C2C12 cells with IGF-I resulted in a dose- and time-dependent decrease in BDNF mRNA expression. However, inhibition of HDAC led to a significant increase in the expression of BDNF mRNA levels. In addition, immunocytochemistry revealed high BDNF protein levels in undifferentiated C2C12 skeletal muscle cells, whether untreated, IGF-I-treated, or exposed to SAHA. These results represent the first evidence that IGF-I can suppress the mRNA and protein expression of BDNF; conversely, SAHA attenuates the effects of IGF-I. Consequently, SAHA upregulates BDNF expression in C2C12 skeletal muscle cells.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.