• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권5호
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• pp.423-434
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• 2019

HSP90 is a molecular chaperone that increases the stability of client proteins. Cancer cells show higher HSP90 expression than normal cells because many client proteins play an important role in the growth and survival of cancer cells. HSP90 inhibitors mainly bind to the ATP binding site of HSP90 and inhibit HSP90 activity, and these inhibitors can be distinguished as ansamycin and non-ansamycin depending on the structure. In addition, the histone deacetylase inhibitors inhibit the activity of HSP90 through acetylation of HSP90. These HSP90 inhibitors have undergone or are undergoing clinical trials for the treatment of cancer. On the other hand, recent studies have reported that various reagents induce cleavage of HSP90, resulting in reduced HSP90 client proteins and growth suppression in cancer cells. Cleavage of HSP90 can be divided into enzymatic cleavage and non-enzymatic cleavage. Therefore, reagents inducing cleavage of HSP90 can be classified as another class of HSP90 inhibitors. We discuss that the cleavage of HSP90 can be another mechanism in the cancer treatment by HSP90 inhibition.

• BMB Reports
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• 제42권10호
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• pp.623-630
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• 2009

Hsp90, an evolutionarily conserved molecular chaperone, is involved in the folding, stabilization, activation, and assembly of a wide range of 'client' proteins, thus playing a central role in many biological processes. Especially, several oncoproteins act as Hsp90 client proteins and tumor cells require higher Hsp90 activity than normal cells to maintain their malignancy. For this reason, Hsp90 has emerged as a promising target for anti-cancer drug development. It is still largely unknown how Hsp90 can recognize structurally unrelated client proteins. However, recent progress in structural studies on Hsp90 and its interaction with various co-chaperones has broadened our knowledge of how the Hsp90 ATPase activity, which is essential for its chaperone function, is regulated and coupled with the conformational changes of Hsp90 dimer. This review focuses on the roles of various Hsp90 co-chaperones in the regulation of the Hsp90 ATPase cycle, as well as in the selection of client proteins. In addition, the current development of Hsp90 inhibitors based on the structural information will be discussed.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.826-834
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• 2016

본 연구는 Hsp90 inhibitor 및 SIRT1 inhibitor의 병용처리가 항암제 다제내성(MDR) 인간 암세포의 증식 억제에 효과적임을 밝혔다. SIRT1 활성 억제가 Hsp90 inhibitor인 17-AAG의 세포 독성의 효과를 증강시켰으며, 이로 인해 Hsp90 inhibitors에 대한 내성을 극복시킬 수 있음을 인간 자궁암세포인 HeyA8의 MDR 변이주인 HeyA8- MDR 세포에서 확인하였다. SIRT1 inhibitor는 Hsp90 inhibitor에 의한 Hsp90 샤페론 기능 억제를 증강시키며, ubiquitin ligase CHIP의 발현 증강을 유발하여, Hsp90 client protein 인 mutant p53 (mut p53)의 분해를 촉진시킨다. Mut p53 의 발현 감소는 암세포의 Hsp90 inhibitor 내성 획득의 가장 중요한 원인으로 지적되는 heat shock factor 1 (HSF1)/heat shock proteins (Hsps)의 발현 억제와 관련됨을 알 수 있었으며, 이는 항암제 다제내성 세포에서 SIRT1 inhibitor에 의하여 Hsp90 inhibitor에 대한 감수성이 증강되는 분자적 기전임을 밝혔다. 그러므로, SIRT1 억제에 의한 mut p53/HSF1 발현 감소가 MDR 암세포의 Hsp90 inhibitors 내성 극복에 매우 유효함을 시사하는 결과를 얻었다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제49권4호
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• pp.460-469
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• 2017

열충격 단백질(heat shock proteins, HSPs)은 다양한 종양에서 과발현 되고, 종양이 형성되는 과정이나 그 예후에 영향을 주며, 분자량에 따라 HSP27, HSP60, HSP90, HSP100 등으로 구분한다. Heat shock protein90은 세포 내 불안정한 단백질을 보호하는 역할을 통해 질병의 유지에 기여하는데, 정상 조직에 비해 종양 세포에서 높은 수준으로 발현된다고 보고되었다. 이에 본 연구에서는 우리나라 사망원인 1위인 폐암 중 비소세포 폐암에서 Heat shock protein90 family 발현과 비소세포 폐암환자의 임상적 특징과의 상관관계를 분석하여 종양의 생물학적 표지자로서의 가능성을 조사하였다. HSP90 family의 발현과 임상병리학적 특성 및 생존율과의 상관관계를 분석한 결과 $HSP90{\alpha}$는 림프혈관강 침윤이 되지 않은 환자에서 높은 발현을 보였고(p=0.014), $HSP90{\beta}$ 은 조직학적 형태에서 편평상피세포 암종에서 높은 발현을 보였으며(p=0.003), GRP94 은 분화도가 낮을수록 높은 발현을 나타내었다(p=0.048). 생존율은 $HSP90{\alpha}$, $HSP90{\beta}$, GRP94 모두 발현 차이에 대한 유의성이 없었다. 본 연구를 통해 miRNA-126, miRNA-155, miRNA-200c의 발현은 비소세포 폐암의 진단을 위한 생물학적 표지자 및 예후 인자로서 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 그리고 비소세포 폐암의 치료용으로 HSP90 family가 고려되어야 할 것이며, GRP94가 종양의 예후예측을 위한 중요한 인자라 사료된다.

• 한국양식학회지
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• 제19권4호
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• pp.315-322
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• 2006

본 연구에서는 담수사육 감성돔을 대상으로 수온을 상승시켰을 때, 세포적 스트레스 측면에서 HSP90 및 HSP70 mRNA의 발현 정도를, 신경-내분비적 스트레스 측면에서 혈장 cortisol 및 glucose 농도를 조사하였다. RT-PCR법을 이용하여 생식소로부터 HSP90 (891 bp) 및 HSP70 (465 bp) cDNA 단편을 클로닝 하여, 타 종과 그 상동성을 비교해 본 결과, 감성돔 HSP90은 참돔 HSP90과 99%, 무지개송어 HSP90과 95%, 대서양 연어HSP90과 94%, zebrafish HSP90과 94%로 나타났으며, 감성돔 HSP70은 무지개송어 HSP70과 96%, silver seabream HSP70과 95%, zebrafish HSP70과 95%의 상동성을 나타내었다. 감성돔의 사육수온을 $30\;^{\circ}C$로 상승시켰을 때, HSP90 mRNA는 모든 조직에서 그 발현 정도가 $20\;^{\circ}C$ 실험구에 비하여 $7{\sim}9$배 정도 높았으나, HSP70 mRNA는 생식소에서만 발현하는 것으로 나타났다. 혈장 cortisol 및 glucose 농도는 $20\;^{\circ}C$ 실험구에 비하여 $30\;^{\circ}C$ 실험구에서 유의하게 증가한 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.241-248
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• 2022

NF-κB는 염증과 선천성 면역에 중요한 전사인자이며 anti-apoptotic gene을 유도하여 세포의 생존과 발암에도 깊이 연관되어 있으며 많은 신호전달분자 및 신호전달회로와 연결되어있다. 한편, Hsp90는 NF-κB의 활성을 조절한다는 보고가 이루어졌으나 그 구체적인 기전은 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 IKK compelx를 구성하는 인자들의 발현 plasmid를 이용하여 NF-κB의 활성조절에서 Hsp90와 IKKγ의 연관성 및 역할을 연구하였다. 그 결과 Hsp90는 IκBα의 인산화와 분해를 촉진하여 NF-κB를 활성화시켰고, NIK과 LPS에 의한 NF-κB의 활성화는 Hsp90에 의해 더욱 활성이 증가하였다. IKKγ는 Hsp90에 의해 증가된 IκBα의 인산화와 분해를 더욱 촉진함으로써 Hsp90의 NF-κB 활성화 작용을 상승시켰다. 이러한 Hsp90와 IKKγ에 의한 NF-κB의 활성화 현상은 항상 활성화 된 상태를 유지하는 IKKβ-EE mutant를 이용한 검토에서도 입증되었다. 또한 IKKγ의 deletion mutant를 이용한 검토에서 IKKγ의 N-말단에 위치하는 IKKβ 결합부위와 C-말단에 위치하는 leucine zipper 및 zinc finger 부위는 IKKγ와 Hsp90의 NF-κB에 대한 상호협력적 촉진작용에 필요하지 않았다. 또한 Hsp90에 의해 촉진된 세포내 pro-inflammatory cytokine들의 발현은 IKKγ에 의해 더욱 상승하였다. 이러한 결과로부터 Hsp90와 IKKγ의 상호작용을 차단한다면 NF-κB의 과다활성으로 인한 질병의 예방과 치료에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권4호
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• pp.297-306
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• 2004

열 충격단백질(Heat shock protein : HSP)은 온도 스트레스에 대하여 세포 내에서 발현되는 단백질이다. HSP의 중요 분류군의 하나가 HSP90 family 이다. 여러 종류의 포유동물과 조류에서 HSP 유전자 특성에 대한 연구가 많이 진행되었다. 본 연구에서는 넙치(Paralichthys olivaceus)로부터 제조한 넙치 뇌 cDNA 유전자 은행을 이용하여 넙치 HSP90 cDNA 유전자를 분리하여 구성 염기서열의 특성을 밝혀 내었다. 염기서열의 분석결과 넙치의 hsp90$\beta$ 유전자는 2,791 개의 뉴클레오타이드로 구성되어 있고, 726개의 아미노산 잔기가 암호화되어 있었다. 넙치 hsp90$\beta$ 유전자는 European sea bass와 96.6% zebrafish와 92.9%, Atlantic salmon와 92.0%, 그리고 사람과는 89.5%의 염기서열 상동성을 지니고 있었다. 또한 HSP90 아미노산 서열을 바탕으로 척추동물 종들과의 진화계통수를 구축하였다. 넙치 hsp90$\beta$ 유전자의 mRNA의 분포 정도를 RT-PCR를 이용하여 조사하였다. hsp90$\beta$ 유전자는 조사한 모든 조직(뇌, 간, 신장, 근육, 비장)에서 높은 수준으로 발현이 되고 있었다. 또한, 넙치 hsp90$\beta$ 단백질을 대량발현하기 위하여 대장균에서 발현을 유도하였다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제29권1호
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• pp.73-82
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• 2021

Hsp90 is often overexpressed with activated form in cancer cells, and many key cellular proteins are dependent upon the Hsp90 machinery (these proteins are called "client protein"). Nowadays, more client proteins and more inhibitors of Hsp90 are being discovered. Chaetocin has been identified as an inhibitor of histone methyl transferase SUV39H1. Herein, we find that Chaetocin is an inhibitor of Hsp90 which binds to the C-terminal of Hsp90α. Chaetocin inhibited a variety of Hsp90 client proteins including AMl1-ETO and BCL-ABL, the mutant fusion-protein in the K562 and HL-60 cells. SUV39H1 mediates epigenetic events in the pathophysiology of hematopoietic disorders. We found that inhibition of Hsp90 by Chaetocin and 17-AAG had ability to induce degradation of SUV39H1 through proteasome pathway. In addition, SUV39H1 interacted with Hsp90 through co-chaperone HOP. These results suggest that SUV39H1 belongs to a client protein of Hsp90. Moreover, Chaetocin was able to induce cell differentiation in the two cells in the concentration range of Hsp90 inhibition. Altogether, our results demonstrate that SUV39H1 is a new client protein of Hsp90 degradated by Chaetocin as a novel C-terminal inhibitor of Hsp90. The study establishes a new relationship of Chaetocin and SUV39H1, and paves an avenue for exploring a new strategy to target SUV39H1 by inhibition of Hsp90 in leukemia.

• 한국동물학회지
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• 제38권4호
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• pp.557-564
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• 1995

90 kDa-heat shock protein (HSP90)은 여러 가지 스트레스에 의해서 유도되는 주요 스트레스단백질 가운데 하나이다. HSP90은 스트레스가 없는 정상적인 상황에서도 일정량 합성되는 단백질로, 세포 내에서 kinases나 스테로이드호르몬 수용체와 같은 여러 조절단백질 및 구조 단백질과 결합하는 것으로 알려져 있다.본 연구에서는 HSP90의 생화학적인 특성을 조사하는데 사용할 목적으로DEAE- cellulose chromatography, hydroxyapatite chromatography, Sephacryl S-300 gel filtration의 방법으로 닭근육조직으로부터 HSP90을 순수 분리하고, 이에 대한 단일클론항체를 murine hybridoma technique을 이용하여 생성하였다. 생성된 클론들에 대해서 ELISA와 Western blot을 실시한 결과 HSP90을 인지하는 A204, C112, C302, C410의 4가지 단클론을 얻었다. 특히 C112는 Western blot과 native immunoprecipitation 실험에서 인간, 토끼, 닭, 쥐, 어류의 HSP90을 인지하지만 초파리, E. coli의 HSP90은 인지하지 못하는 것으로 나타났다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권1호
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• pp.115-122
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• 2024

Heat shock protein (HSP) 90 is expressed in most living organisms, and several client proteins of HSP90 are necessary for cancer cell survival and growth. Previously, we found that HSP90 was cleaved by histone deacetylase (HDAC) inhibitors and proteasome inhibitors, and the cleavage of HSP90 contributes to their cytotoxicity in K562 leukemia cells. In this study, we first established mouse xenograft models with K562 cells expressing the wild-type or cleavage-resistant mutant HSP90β and found that the suppression of tumor growth by the HDAC inhibitor suberoylanilide hydroxamic acid (SAHA) was interrupted by the mutation inhibiting the HSP90 cleavage in vivo. Next, we investigated the possible function of thioredoxin interacting protein (TXNIP) in the HSP90 cleavage induced by SAHA. TXNIP is a negative regulator for thioredoxin, an antioxidant protein. SAHA transcriptionally induced the expression of TXNIP in K562 cells. HSP90 cleavage was induced by SAHA also in the thymocytes of normal mice and suppressed by an anti-oxidant and pan-caspase inhibitor. When the thymocytes from the TXNIP knockout mice and their wild-type littermate control mice were treated with SAHA, the HSP90 cleavage was detected in the thymocytes of the littermate controls but suppressed in those of the TXNIP knockout mice suggesting the requirement of TXNIP for HSP90 cleavage. We additionally found that HSP90 cleavage was induced by actinomycin D, β-mercaptoethanol, and p38 MAPK inhibitor PD169316 suggesting its prevalence. Taken together, we suggest that HSP90 cleavage occurs also in vivo and contributes to the anti-cancer activity of various drugs in a TXNIP-dependent manner.