• 생명과학회지
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• 제21권8호
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• pp.1109-1119
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• 2011

예로부터 한국, 일본 및 중국에서 민간처방 약재 및 건강식품으로 사용되어온 매실은 다양한 효능을 가지는 것으로 알려져 있으나 인체 암세포에서 유발하는 항암작용 및 그에 따른 분자생물학적 기작에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 혈구암 U937 세포에서 매실의 메탄올 추출물(MEPM)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사한 결과, MEPM 처리 농도 의존적으로 암세포의 성장억제 및 apoptosis를 유발하는 것으로 나타났다. MEPM에 의해서 유발되는 apoptosis에는 XIAP 및 survivin 등과 같은 IAP family의 발현 감소와 더불어 FasL의 발현 증가, Bcl-2의 발현 감소 및 Bid의 단편화 현상이 관여하는 것으로 나타났으며, 두 가지 apoptosis 유발 개시 및 최종 apoptosis 단계에서 중요한 역할을 하는 caspase-8과 -9 및 -3의 활성화와 그에 따른 다양한 기질단백질의 발현 감소 및 단편화가 동반되었음을 알 수 있었다. 또한 인위적인 caspase-3의 활성 차단으로 MEPM에 의하여 유발되는 apoptosis가 현저하게 억제되는 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 MEPM은 암세포의 chemotherapeutic agent로서의 가능성을 확인하였지만 향후 지속적인 연구를 통하여 활성물질의 동정 및 관련 기전의 비교 등이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권2호
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• pp.204-212
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• 2016

환경스트레스 중의 하나인 저온에 대한 생육기의 포도나무의 반응을 분석하고자 -$2^{\circ}C$에서 4일 동안 저온처리 한두 품종('Campbell Early'와 'Muscat Baily A')의 포도나무잎을 이용하여 전사체를 분석하였고 특이발현유전자(differentially expressed genes, DEGs)를 검색하였다. 영하의 저온에 반응한 'Campbell Early'의 DEG를 기능별로 분석한 결과 생물대사에서 17,424개, 세포구성에서 28,954개, 분자기능에서는 6,972개의 유전자와 관련이 있었다. 발현이 유도되는 유전자로는 dehydrin xero 1, K-box region and MADS-box transcription factor family protein과 MYB domain protein 36이 있으며, 억제되는 유전자로는 light-harvesting chlorophyll B-binding protein 3, FASCICLIN-like arabinoogalactan 9와 pectin methylesterase 61 등이 있었다. 'Muscat Baily A'의 DEG는 생물대사에서 1,157개, 세포구성에서 1,350개, 분자기능에서는 431개의 유전자와 관련이 있었다. 발현이 유도되는 유전자로는 NB-ARC domain-containing disease resistance protein, fatty acid hydrozylase syperfamily와 isopentenyltransferase 3이 있으며, 억제되는 유전자로는 binding, IAP-like protein 1과 pentatricopeptide repeat superfamily protein 등이 있었다. Real-time PCR을 이용하여 영하의 저온에서 특이적으로 발현하는 유전자들을 검정하였으며, InterPro Scan을 통해 단백질 도메인을 분석한 결과 두 품종 모두에서 ubiquitin-protein ligase가 가장 많았다. 영하의 저온에 노출된 신초의 전사체 정보를 바탕으로 포도나무에서 저온 내성을 발현하는 기작을 연하는 데에 분자수준의 정보를 제공하고, 내한성 포도를 육종하는데 이용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제23권7호
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• pp.926-932
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• 2013

글루타민과 혈청은 세포의 생존과 증식에 기본적으로 요구되지만, 그들의 양적 변화에 따른 내피세포 반응에 관한 신호전달 관련 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 인체 재대정맥 내피세포(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)의 증식에 미치는 글루타민과 혈청의 결핍에 관한 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 글루타민 및 혈청이 결핍된 조건에서 배양된 HUVECs의 증식 억제는 apoptosis 유발과 연관성이 있었음을 DAPI staining에 의한 핵의 형태 변화와 유세포 분석을 통하여 확인하였다. 비록 혈청이 결핍된 조건보다 글루타민 결핍에 의한 apoptosis 유발 정도가 더 높게 나타났으나, 두 현상에 의한 apoptosis의 유발은 anti-apoptotic Bcl-2 및 Bcl-xL의 발현 저하와 pro-apoptotic Bax의 발현 증가, IAP family 단백질의 발현 감소, caspase의 활성 증가에 따른 PARP 단백질의 단편화와 연관성이 있었다. 또한 이러한 조건에서 HUVECs의 Bid 발현의 감소 또는 tBid 발현의 증가 현상이 관찰되어, 글루타민 또는 혈청 결핍에 의한 HUVECs의 apoptosis 유발은 세포막 수용체 및 미토콘드리아 활성 경로를 동시에 통하여 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 그러나 글루타민과 혈청이 동시에 결핍된 조건에서 배양된 HUVECs의 증식 억제 현상은 각각의 조건에 비하여 증가되었으나 apoptosis는 유발되지 않았다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권6호
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• pp.2129-2144
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• 2015

Programmed cell death (PCD) or apoptosis is a mechanism which is crucial for all multicellular organisms to control cell proliferation and maintain tissue homeostasis as well as eliminate harmful or unnecessary cells from an organism. Defects in the physiological mechanisms of apoptosis may contribute to different human diseases like cancer. Identification of the mechanisms of apoptosis and its effector proteins as well as the genes responsible for apoptosis has provided a new opportunity to discover and develop novel agents that can increase the sensitivity of cancer cells to undergo apoptosis or reset their apoptotic threshold. These novel targeted therapies include those targeting anti-apoptotic Bcl-2 family members, p53, the extrinsic pathway, FLICE-inhibitory protein (c-FLIP), inhibitor of apoptosis (IAP) proteins, and the caspases. In recent years a number of these novel agents have been assessed in preclinical and clinical trials. In this review, we introduce some of the key regulatory molecules that control the apoptotic pathways, extrinsic and intrinsic death receptors, discuss how defects in apoptotic pathways contribute to cancer, and list several agents being developed to target apoptosis.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권1호
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• pp.81-85
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• 2013

Background: Early diagnosis of carcinoma of bladder remains a challenge. Survivin, a member of the inhibitor of apoptosis (IAP) protein family, is frequently activated in bladder carcinoma. The objective of this study was to investigate urinary survivin as a marker for diagnosis of urinary bladder. Materials and Methods: We examined urinary survivin concentration in 28 healthy individuals, 46 positive controls and 117 cases of histologically proven TCC prior to transurethral resection, using ELISA, and compared values with findings for urinary cytology. Results: Survivin was found to be significantly higher in the cancer group (P<0.05). A cut off value of 17.7 pg/ml was proposed, with an approximate sensitivity of 82.9% and specificity of 81.1% (P<0.0001), whereas urine cytology had a sensitivity of 66.7% and a specificity of 96.0%. Conclusions: Urinary survivin can be used as a non-invasive diagnostic biomarker for TCC bladder, both for primary and recurrent disease.

• 대한한방내과학회지
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• 제29권1호
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• pp.42-66
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• 2008

Aconiti Tuber is a traditional medicinal plant generally used in Oriental medicine therapy. In this study, we investigated the biochemical mechanisms of anti-proliferative effects by the methanol extract of Aconiti tuber (MEBJ) in Caki-1 human renal cell carcinoma cells. It was found that MEBJ could inhibit, in a dose-dependent manner, cell growth which was associated with apoptotic cell death such as formation of apoptotic bodies, DNA fragmentation and increased populations of apoptotic-sub G1 phase. Apoptosis of Caki-1 cells by MEBJ was associated with an up-regulation of pro-apoptotic Bax expression, and a down-regulation of anti-apoptotic Bcl-2 in a dose-dependent manner; however, the levels of IAP family were not affected. MEBJ treatment also induced the proteolytic activation of caspase-3 and -8, and a inhibition of poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) and $PLC{\gamma}1$ protein. Furthermore, MEBJ treatment caused a dose-dependent inhibition of iNOS and cyclooxygenase-2 (Cox-2). Though further studies will be needed to identify the active compounds that confer the anti-cancer activity of MEBJ, the present findings provide important new insights into the possible molecular mechanisms of the apoptotic activity of MEBJ in cancer cells.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권20호
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• pp.8963-8967
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• 2014

Background: Colon cancer is one of the most common cancers worldwide. Apoptosis is a necessary physiological process for cell elimination which is very important both cellular homeostasis and cell proliferation and differantiation. Dysregulation can lead to uncontrolled cell growth and tumor development. Survivin, a member of the IAP family, plays a key role in promotion of cell proliferation as well as inhibition of apoptosis in cancer cells. The aim of this study was to investigate whether specific genetic polymorphisms of survivin could be associated with colon cancer development and progression in a Turkish population. Our study is the first to our knowledge to investigate the relationship between colon cancer risk and survivin gene polymorphisms. Materials and Methods: The relation between colon cancer and survivin -31 G/C (rs9904341), -241 C/T (rs17878467) and -625 C/G (rs8073069) polymorphism in promotor site of survivin gene associated with apoptosis was investigated using the polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) method. Results: Individuals with -31C allele and CC genotype were found to have a higher risk of developing colon cancer (OR=13.4, p=0.01). The -241 CT genotype considerably increased the risk of colon cancer (OR=12.0, p=0.0001). However, there was no significant varaition of the survivin -625 C/G polymorphism among colon cancer patients and controls in our study. Conclusions: This study provides the first evidence that survivin -31 G/C and -241 C/T SNP significantly contribute to the risk of colon cancer in the Turkish population.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권4호
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• pp.279-286
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• 2020

본 연구에서는 부처꽃 에탄올 추출물(ELM)에 대한 항암효능을 알아보기 위하여 인체백혈병 U937 세포의 증식에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부와 함께 그에 따른 분자생물학적 기전에 대해서 조사하였다. 먼저 ELM 처리에 따른 증식 억제 정도를 조사한 결과, ELM 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 ELM 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. ELM 처리에 따른 U937 세포에서의 apoptosis 유발에 있어서 미토콘드리아 막의 기능 손상이 관여하는 지를 확인하기 위하여 MMP의 변화 정도를 확인한 결과, ELM 처리 농도 증가에 따라 MMP의 소실이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 MMP의 소실에 가 관여하는 지를 확인하기 위하여 사멸수용체(DR4, 5, Fas) 및 사멸수용체에 결합하는 리간드(FasL, TRAIL)의 발현 변화를 확인한 결과, DR4 및 DR5의 발현이 증가하는 것으로 관찰되었다. 또한 내인적 경로에 관여하는 Bcl-2 family 유전자들의 발현변화를 확인한 결과, Bcl-2 발현 감소 및 Bax의 발현 증가의 변화를 보였으며, Bid 단백질의 발현감소가 나타났으므로 상대적으로 tBid의 생성이 증가되었음을 추측할 수 있었다. 한편apoptosis 유발에 직접적으로 관여하는 것으로 알려진 caspase-3, -8 및 -9의 발현에 미치는 ELM의 영향에 대해서 조사하였다. 결과에서 알 수 있듯이 ELM은 death receptor에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-8 및 세포질로 방출된 cytochrome c에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-9의 활성화를 유발하였으며, caspase cascade에 의하여 apoptosis에 직접적으로 관여하는 caspase-3의 발현도 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 활성화된 caspase-3에 의하여 분해가 일어나는 기질 단백질인 PARP의 경우 ELM 처리에 의하여 모두 단편화가 유발되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 인체 백혈병 U937 세포에 ELM을 처리하였을 경우에 유발되는 apoptosis는 외인적 경로인 DR4 및 DR5의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 내인적 경로의 미토콘드리아 기능 손실에 의하여 caspase-9 및 -3의 활성화 유발과 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 생각되며, IAP family의 발현 감소로 인하여 caspase의 활성이 억제되지 못하는 것도 apoptosis 유도에 어느 정도 관여했을 것으로 생각된다. 따라서 ELM 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 외인적 경로 및 내인적 경로를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되며, 이때 caspases가 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제20권12호
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• pp.1872-1881
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• 2010

본 연구에서는 대두(FS)와 아가콩의 발효추출물(FYA)의 항암활성 기전을 확인하기 위해 AGS 인체위암세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. AGS 세포에서 FS 및 FYA 처리로 인하여 암세포의 증식이 처리 농도 의존적으로 강하게 억제하였고, apoptosis 유발을 의미하는 세포의 전반적인 형태 및 핵의 변형 또한 동반하였다. 또한 세포주기 분석을 통하여 이 현상이 apoptosis 유도에 의한 것임을 확인하였다. AGS 세포에 처리된 FS 및 FYA는 pro-apoptotic factor인 Bax의 발현 증가를 통한 intrinsic pathway나, death receptor 관련 유전자의 발현 증가를 통한 extrinsic pathway를 활성화시키며, 더 나아가서 IAP family인자의 발현 억제 및 caspases의 활성 증가를 일으켜 apoptosis를 유발시키는 것을 유추할 수 있었는데, 이러한 효과들은 FS보다 FYA에서 더욱더 탁월하였다. 이는 향후 아가콩 발효추출물이 항암치료를 위한 적용 가능성이 매우 우수함을 제시하여 주는 결과이다.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.518-528
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• 2013

꿀풀과(Labiatae)에 속하는 황금(黃芩, S. baicalensis)은 한국, 중국, 몽골 및 시베리아 동부 등지에 분포하는 여러해살이 초본식물로서 예로부터 민간처방 약재로 사용되었으며, 한방에서는 뿌리 말린 것을 이질, 발열 및 황달의 치료제로 사용되고 있다. 또한 최근 연구에 따르면 황금 추출물은 항염증, 항당뇨, 항균, 항알레르기, 항바이러스, 항고혈압, 항산화 및 항암 효능을 가지는 것으로 알려져 있으나 신세포암에서의 항암효능 및 분자생물학적 기전에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 신세포암 Caki-1 세포에서 황금 에탄올 추출물(ethanol extract of S. baicalensis, EESB)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 EESB 처리에 의한 Caki-1 세포의 증식억제는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있었으며, 이는 DR4 Fas ligand 및 Bax 단백질의 발현 증가와 Bid, XIAP 및 cIAP-1의 발현 억제와 관련이 있었다. EESB는 또한 미토콘드리아의 기능 손상과 caspase-3의 기질단백질인 PARP, ${\beta}$-catenin 및 $PLC{\gamma}$-1 단백질의 단편화를 유발하였다. 그러나 EESB 처리에 의하여 유발되었던 apoptosis가 pan-caspases inhibitor인 z-VED-fmk를 이용하여 caspases의 활성을 억제하였을 경우 현저하게 감소되어, EESB에 의한 apoptosis 과정에 caspase의 활성 증대가 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 황금의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이고 나아가 향후 수행될 추가 실험을 위한 기초 자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.