• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제36권3호
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• pp.187-197
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• 2009

목 적: 단백질 인산화는 세포신호전달에 매우 중요한 현상으로서, 수많은 조절인자들이 난자성숙에 관여하게 된다. 그러나 이들 중에서 어떤 단백질이 인산화되어 난자성숙을 조절하는지는 잘 알려져 있지 않다. 따라서 체세포의 신호전달과정에서 인산화를 통해 중요한 기능을 한다고 알려져 있는 일곱 가지 단백질들이 생쥐의 난자성숙과정에서 어떻게 인산화 되고 있는지 알아보고자 한 개 샘플에서 일곱 개의 변화를 한꺼번에 측정할 수 있는 bead-based multiplex phosphorylation assay를 이용하여 본 연구를 수행하였다. 연구방법: ICR 생쥐에 PMSG를 주사하고 46시간 후에 cumulus-oocyte complex (COCs) 형태로 미성숙 난자를 채취한 후 체외배양 하면서, 배양 2시간 후에 GVBD를, 배양 8시간 후에 MI을, 배양 16시간 후에 MII 단계의 난자를 얻었고 체내에서 배란한 MII 단계의 난자는 수란관에서 얻었다. 각 단계의 난자를 100개씩 모아서 mitogen-activated protein kinase (MAPK)에 속하는 세가지 단백질인 ERK1/2, JNK, p38 MAPK와 Akt, GSK-$3{\alpha}/{\beta}$, $I{\kapa}B{\alpha}$, STAT3 등 총 일곱 단백질의 인산화를 Bio-Plex System을 이용하여 같은 시료에서 동시에 측정하였으며 세 번의 반복실험을 통하여 얻어진 결과를 통계적으로 분석하였다. 결 과: 생쥐의 난자성숙과정에서 측정된 일곱 가지 단백질 중에서 인산화가 현저히 증가하는 단백질로는 ERK1/2, JNK, p38 MAPK와 STAT3로서 미성숙 난자에 비해서 3배에서 20배까지 인산화되는 결과를 보였다. 반면에 GSK-$3{\alpha}/{\beta}$, $I{\kappa}B{\alpha}$의 인산화의 변화는 미약하였으며, Akt의 경우에는 변화가 전혀 없었다. 난자성숙 과정에서 분석 대상 단백질들의 인산화는 GVBD 단계에서 활성화되기 시작하여 MI에서 현저히 높게 증가하며 MII까지 높게 유지되었다. 결 론: 본 연구는 난자성숙과정에서 일곱 가지 단백질의 인산화를 동시에 측정한 최초의 보고로서 이 방법은 난자와 같이 적은 양의 시료에서의 여러 개의 단백질 인산화를 동시에 분석하는데 유용할 것으로 생각된다. 본 연구결과, 세 가지 MAPK 단백질인 ERK1/2, JNK, p38 MAPK 외에도 STAT3가 난자성숙에 있어서 매우 중요한 조절자로 생각되었다. 또한 Akt의 473번 serine기의 인산화는 난자성숙에 관여하지 않음을 알 수 있었다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권4호
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• pp.414-422
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• 2019

There is accumulating evidence that microRNAs are emerging as pivotal regulators in the development and progression of neuropathic pain. MicroRNA-15a/16 (miR-15a/16) have been reported to play an important role in various diseases and inflammation response processes. However, whether miR-15a/16 participates in the regulation of neuroinflammation and neuropathic pain development remains unknown. In this study, we established a mouse model of neuropathic pain by chronic constriction injury (CCI) of the sciatic nerves. Our results showed that both miR-15a and miR-16 expression was significantly upregulated in the spinal cord of CCI rats. Downregulation of the expression of miR-15a and miR-16 by intrathecal injection of a specific inhibitor significantly attenuated the mechanical allodynia and thermal hyperalgesia of CCI rats. Furthermore, inhibition of miR-15a and miR-16 downregulated the expression of interleukin-$1{\beta}$ and tumor-necrosis factor-${\alpha}$ in the spinal cord of CCI rats. Bioinformatic analysis predicted that G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2), an important regulator in neuropathic pain and inflammation, was a potential target gene of miR-15a and miR-16. Inhibition of miR-15a and miR-16 markedly increased the expression of GRK2 while downregulating the activation of p38 mitogen-activated protein kinase and $NF-{\kappa}B$ in CCI rats. Notably, the silencing of GRK2 significantly reversed the inhibitory effects of miR-15a/16 inhibition in neuropathic pain. In conclusion, our results suggest that inhibition of miR-15a/16 expression alleviates neuropathic pain development by targeting GRK2. These findings provide novel insights into the molecular pathogenesis of neuropathic pain and suggest potential therapeutic targets for preventing neuropathic pain development.

• Journal of Dental Anesthesia and Pain Medicine
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• 제18권6호
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• pp.349-359
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• 2018

Background: Propofol is an intravenous anesthetic which has antioxidant effects due to its similarity in molecular structure to ${\alpha}$-tocopherol. It has been reported that ${\alpha}$-tocopherol increases osteoclast fusion and bone resorption. Here, we investigated the effects of propofol on signaling pathways of osteoclastogenic gene expression, as well as osteoclastogenesis and bone resorption using bone marrow-derived macrophages (BMMs). Methods: BMMs were cultured with macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) alone or M-CSF plus receptor activator of nuclear factor kappa B ligand (RANKL) in the presence of propofol ($0-50{\mu}M$) for 4 days. Mature osteoclasts were stained for tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) and the numbers of TRAP-positive multinucleated osteoclasts were counted. To examine the resorption activities of osteoclasts, a bone resorption assay was performed. To identify the mechanism of action of propofol on the formation of multinucleated osteoclasts, we focused on dendritic cell-specific transmembrane protein (DC-STAMP), a protein essential for pre-osteoclastic cell fusion. Results: Propofol increased the formation of TRAP-positive multinucleated osteoclasts. In addition, the bone resorption assay revealed that propofol increased the bone resorption area on dentin discs. The mRNA expression of DC-STAMP was upregulated most strongly in the presence of both RANKL and propofol. However, SB203580, a p38 inhibitor, significantly suppressed the propofol/RANKL-induced increase in mRNA expression of DC-STAMP. Conclusion: We have demonstrated that propofol enhances osteoclast differentiation and maturation, and subsequently increases bone resorption. Additionally, we identified the regulatory pathway underlying osteoclast cell-cell fusion, which was enhanced by propofol through p38-mediated DC-STAMP expression.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제41권4호
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• pp.168-173
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• 2014

The purpose of this study is to report a successful twin pregnancy and delivery in a female patient with X-linked dominant incontinentia pigmenti (IP) who underwent assisted reproductive technology followed by preimplantation genetic screening (PGS). A 29-year-old female with IP had a previous history of recurrent spontaneous abortion. A molecular analysis revealed the patient had a de novo mutation, 1308_1309insCCCCTTG(p.Ala438ProfsTer26), in the inhibitor of the kappa B kinase gamma gene located in the Xq28 region. IVF/ICSI and PGS was performed, in which male embryos were sexed using array-based comparative genomic hybridization (aCGH). After IVF/ICSI and PGS using aCGH on seven embryos, two euploid male blastocysts were transferred with a 50% probability of a viable male pregnancy. The dizygotic twin pregnancy was confirmed and the amniocentesis results of each twin were normal with regard to the mutation found in the mother. The patient delivered healthy twin babies during the 37th week of gestation. This case shows the beneficial role of PGS in achieving a successful pregnancy through euploid male embryo gender selection in a woman with X-linked dominant IP with a history of multiple male miscarriages.

• BMB Reports
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• 제35권3호
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• pp.267-272
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• 2002

TNF-$\alpha$ elicits various responses including apoptosis, proliferation, and differentiation according to cell type. In neuronal PC12 cells, TNF-$\alpha$ induces moderate apoptosis while lipopolysarccaharide or trophic factor deprivation can potentiate apoptosis that is induced by TNF-$\alpha$. TNF-$\alpha$ initiates various signal transduction pathways leading to the activation of the caspase family, NF-${\kappa}B$, Jun N-terminal kinase, and p38 MAPK via the death domain that contains the TNF-$\alpha$ receptor. Inhibition of translation using cycloheximide greatly enhanced the apoptotic effect of TNF-$\alpha$. This implies that the induction of anti-apoptotic genes for survival by TNF-$\alpha$ may be able to protect PC12 cells from apoptosis. Accordingly, Bcl-2, an anti-apoptotic genes for survival by TNF-$\alpha$ may be able to protect PC12 cells from apoptosis. Accordingly, Bcl-2, an anti-apoptotic Bcl-2 family member, was highly expressed in response to TNF-$\alpha$. In this study, we examined the anti-apoptotic role of p38 MAPK that is activated by TNF-$\alpha$ in neuronal PC12 cells. The phosphorylation of p38 MAPK in response to TNF-$\alpha$ slowly increased and lasted several hours in the PC12 cell and DRG neuron. This specific inhibitor of p38 MAPK, SB202190, significantly enhanced the apoptosis that was induced by TNF-$\alpha$ in PC12 cells. This indicates that the activation of p38 MAPK could protect PC12 cells from apoptosis since there is no known role of p38 MAPK in resoonse to TNF-$\alpha$ in neuron. This discovery could be evidence for the neuroprotective role of the p38 MAPK.

• BMB Reports
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• 제48권7호
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• pp.407-412
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• 2015

The 12 kDa FK506-binding protein (FK506BP12), an immunosuppressor, modulates T cell activation via calcineurin inhibition. In this study, we investigated the ability of PEP-1-FK506BP12, consisting of FK506BP12 fused to the protein transduction domain PEP-1 peptide, to suppress catabolic responses in primary human chondrocytes and in a mouse carrageenan-induced paw arthritis model. Western blotting and immunofluorescence analysis showed that PEP-1-FK506BP12 efficiently penetrated chondrocytes and cartilage explants. In interleukin-1β (IL-1β)-treated chondrocytes, PEP-1-FK506BP12 significantly suppressed the expression of catabolic enzymes, including matrix metalloproteinases (MMPs)-1, -3, and -13 in addition to cyclooxygenase-2, at both the mRNA and protein levels, whereas FK506BP12 alone did not. In addition, PEP-1-FK506BP12 decreased IL-1β-induced phosphorylation of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) complex (p38, JNK, and ERK) and the inhibitor kappa B alpha. In the mouse model of carrageenan-induced paw arthritis, PEP-1-FK506BP12 suppressed both carrageenan-induced MMP-13 production and paw inflammation. PEP-1-FK506BP12 may have therapeutic potential in the alleviation of OA progression. [BMB Reports 2015; 48(7): 407-412]

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제57권5호
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• pp.449-460
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• 2004

연구배경 : PS-341은 최근에 개발된 강력하고 특이적인 proteasome 억제제로서, 일부 암환자에 투여하여 좋은 성적이 보고되고 있다. Proteasome 억제제의 항암효과는 아포프토시스 유발 물질, 즉 p53, $p21^{WAF/CIP1}$, $p27^{KIP1}$, NF-${\kappa}B$, Bax, Bcl-2 등의 발현 증가와 관련이 있는 것으로 생각되고 있다. JNK와 GSK-$3{\beta}$도 아포프토시스에 관여하는 것으로 잘 알려져 있지만, PS-341에 의한 아포프토시스에서의 역할은 규명되지 못한 상태이다. 본 연구에서는 폐암세포주에서 PS-341에 의한 아포프토시스에서 JNK와 GSK-$3{\beta}$의 역할을 규명하고자 하였다. 방 법 : NCI-H157과 A549 폐암세포주를 실험에 사용하였다. 세포생존능은 MTT 방법으로 평가하였고, 아포프토시스는 PARP의 분해로 평가하였다. JNK의 활성도는 in vitro immuno complex kinase 방법과 내인성 c-Jun의 인산화로 측정하였다. 각종 단백의 발현은 Western 분석으로 평가하였다. JNK1과 GSK-$3{\beta}$의 과발현은 각각 plasmid vector와 adenovirus vector를 이용하였다. 결 과 : PS-341 처치로 아포프토시스에 의한 세포생존율의 감소가 관찰되었다. PS-341 처치로 JNK가 활성화되었고, c-Jun의 발현이 유도되었다. Dominant negative JNK1의 과발현 또는 SP600125 전치치로 JNK의 활성화를 차단하면 PS-341에 의한 아포프토시스가 억제되었다. PS-341 처리로 JNK 활성화에 의존적으로 caspase 3의 활성화가 유도되었다. Caspase 활성화의 차단으로도 PS-341에 의한 아포프토시스가 억제되었다. PS-341에 의해 Akt가 활성화되었고, Akt 활성화의 차단으로 PS-341에 의한 아포프토시스가 심화되었다. PS-341에 의한 Akt 활성화로 GSK-$3{\beta}$가 불활성화되었다. Constitutively active GSK-$3{\beta}$의 과발현으로 PS-341에 의한 아포프토시스가 심화되었고, dominant negative GSK-$3{\beta}$의 과발현으로 PS-341에 의한 아포프토시스가 감소되었다. Lithium chloride 전처치와 dominant negative GSK-$3{\beta}$의 과발현으로 PS-341에 의한 JNK의 활성화와 c-Jun의 발현 증가가 억제되었다. 결 론 : 폐암세포주에서 PS-341에 의한 아포프토시스는 JNK/caspase 경로가 관여하며, 이는 PI3K/Akt 경로를 통한 GSK-$3{\beta}$의 불활성화에 의해 억제되는 것으로 판단된다. 따라서 PS-341의 항암효과를 최대화하기 위해서는 PI3K/Akt 경로를 통한 GSK-$3{\beta}$의 불활성화를 차단하는 치료법이 병행되어야 할 것으로 판단된다.

• 대한본초학회지
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• 제38권2호
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• pp.17-26
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• 2023

Objectives : A persistent inflammatory response can cause diseases such as fibrosis, cancer, and allergies. This study aimed to investigate the anti-inflammatory activity of Curcumae longae Rhizoma and Cinnamomi Ramulus Mixture (CCM) in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 cells. Methods : The total polyphenol and flavonoid contents of CCM were confirmed through an in vitro experiment. Also, radical scavenging activities of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS), and Hydroxyl were confirmed. Moreover, ferric reducing antioxidant power (FRAP) activity were confirmed. After, CCM (50, 100, and 200 ㎍/mL) were applied to 0.1 ㎍/mL LPS-stimulated RAW264.7 cells. The levels of nitric oxide (NO) and pro-inflammatory cytokines in the supernatant fraction were determined. Also, the expressions of mitogen-activated protein kinase (MAPK) and nuclear factor-κB (NF-κB) pathways were detected using Western blot. Results : As a result of in vitro experiments, there was an excellent antioxidant activity in CCM-treated cells. In addition, in RAW264.7 cells stimulated with LPS, the increased NO level was inhibited in a concentration-dependent manner by the treatment of CCM. In addition, inflammatory cytokines production were significantly inhibited in a concentration-dependent manner in CCM-treated group. CCM treatment significantly decreased the protein expressions of MAPKs. Moreover, the expressions of NF-κBp65 and cyclooxygenase-2 (COX-2) were significantly decreased when 200 mg/kg of CCM was applied, and phospho-inhibitor of nuclear factor kappa B-α (p-IκBα) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) were significantly decreased at all concentrations treated with CCM. Conclusion : Our findings show that CCM exhibited excellent antioxidant activity and exhibited superior anti-inflammatory effect through the MAPKs and NF-κB pathways in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제48권7호
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• pp.779-788
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• 2005

목 적 : Echinacea는 면역증강제로 이미 사용되고 있는 재래 식물로서 최근에 Echinacea의 추출물로 단구를 중심으로 면역세포들에 의한 면역증강효과에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 단구와 수지상세포에서 Echinacea에 의해 유전자의 발현이 증가되는 면역관련 유전자들을 cDNA microarray chip을 사용하여 선별하고 이들을 토대로 Echinacea의 면역증강 효과에 대한 연구를 할 때 기초 자료가 되고자 하였다. 방 법 : 실험 1과 2는 3명의 공여자의 말초혈 단구로 실험하였는데 실험 1은 단구에 최종 농도가 $50{\mu}g/mL$ 되게 Echinacea를 첨가하여 1일간 배양하였고, 실험 2는 실험 1의 대조군으로서 Echinacea를 첨가하지 않고 배양하였다. 실험 3과 4는 2명의 공여자의 단구로 실험하였는데 실험 3은 GM-CSF와 IL-4를 첨가하여 5일간 배양시켜 수지상세포로 분화시킨 뒤 Echinacea를 첨가하여 1일간 더 배양시켰고, 실험 4는 실험 3의 대조군으로서 수지상세포로 분화시킨 뒤 Echinacea를 첨가하지 않고 1 일간 더 배양하였다. Echinacea에 의한 단구와 수지상세포의 유전자발현 효과를 알아보기 위해서 cDNA microarray chip을 이용하여 대조군에 대한 실험군의 각 유전자의 발현비를 구하였다. Echinacea를 첨가하지 않은 단구(실험 2의 단구)에 대한 Echinacea를 첨가한 단구(실험 1의 단구)의 각 유전자들의 발현 비를 구하였고, Echinacea를 첨가하지 않은 수지상세포(실험 4의 수지상세포)에 대한 Echinacea를 첨가한 수지상세포(실험 3의 수지상세포)의 각 유전자들의 발현비를 구하였다. 여기서 실험 1과 2에서는 세 공여자의 단구에서 나온 유전자 발현비의 결과를, 실험 3과 4에서는 두 공여자의 수지상세포에서 나온 유전자 발현비의 결과를 평균하여 그 발현비가 2.5 이상 되는 것을 의미있게 발현된 유전자로 보았다. 결 과 : Echinacea를 첨가하지 않은 단구를 대조군으로 하여 Echinacea를 첨가한 단구의 유전자 발현비가 2.5 이상으로 증가한 것들 중 면역과 관계된 유전자들은 17개였다. Echinacea를 첨가하지 않은 수지상세포를 대조군으로 하여 Echinacea를 첨가한 수지상세포의 유전자 발현비가 2.5 이상으로 증가한 것들 중 면역과 관계된 유전자들은 24개였고, 실험에 사용한 수지상세포들은 모두 미성숙 수지상세포의 특징적인 표면항원들을 가지고 있음을 유세포 분석으로 확인하였다. Echinacea가 단구와 수지상세포 둘 다에서 의미있게 유전자발현비가 증가된 것들이 7개 있었는데, 이들은 CD44, IFI 30, MRC 1, CCR 7, CLK 2, syntenin, cytochrome C oxidase subunit VIII 등의 유전자들이었다. 특히 발현비가 3.5 이상으로 높은 유전자들을 그 발현비 순으로 나열하면 단구에서는 IFI 30, CLK 2, syntenin, superoxide dismutase 2 등 4개의 유전자들이 있었고, 수지상세포에서는 somatomedin A, methyl-CpG binding domain protein 3, IFI 30, small inducible cytokine subfamily A(Cys-Cys), member 22, ubiquitin-conjugating enzyme E2L 6, hexosaminidase B, nuclear factor of kappa light polypeptide gene enhancer in B-cells inhibitor epsilon, CCR 7 등 8개의 유전자들이 있었다. 결 론 : 본 연구는 Echinacea가 $CD14^+$ 단구 및 수지상세포에서 발현을 증가시키는 면역관련 유전자들을 cDNA microarray chip을 이용하여 검색하였고, 향후 이 유전자들을 기초로 정량적이고 기능적으로 분석할 수 있는 토대를 마련하였다.