• 제목/요약/키워드: Intracellular signaling

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비만세포의 탈과립에 대한 다양한 Src-family kinase의 역할 (Roles of Src-family kinase isoforms, Lyn, Fyn, Fgr, and c-Src on degranulation in RBL-2H3 mast cells)

  • 이준호;문세환;고나영;김지완;김도균;김주동;허억;최완수
    • 생명과학회지
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    • 제17권3호통권83호
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    • pp.350-355
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    • 2007
  • 흰쥐유래의 비만세포인 RBL-2H3 세포는 다양한 Src-family kinase를 발현한다. 현재까지의 연구결과에 의하면 비만세포의 초기 활성화에 Lyn kinase가 중요한 역할을 한다고 알려져 왔다. 그러나 그 세포에서 발현되는 다양한 다른 Src-family kinase의 역할은 불분명하다. 본 연구에서는 비만세포에서 다양한 Src-family kinase가 세포내 다른 곳에서 다양하게 발현되고 있다는 사실을 RT-PCR, immunoblotting 그리고 confocal microscopy 기법을 이용하여 증명하였다. 그 결과 Lyn 및 Fgr kinase는 세포막에 위치하고 c-Src 및 Yes kinase는 세포 내 과립에 존재하는 것을 알 수 있었다. 모든 Src-family kinase를 클로닝하고 과발현하여 탈과립 대한 영향을 평가하였다. 그 결과 fyn과 Fgr kinase는 비만세포에서 항원 유도의 탈과립을 증가시켰으며 반면 Lyn kinsae는 탈과립을 억제시키는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 비만세포 초기 신호전달계에서 Fgr가 중요한 역할을 할 가능성을 제시한다.

항암제 내성에 대한 라이소좀의 역할 (The Functional Role of Lysosomes as Drug Resistance in Cancer)

  • 우선민;권택규
    • 생명과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.527-535
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    • 2021
  • 라이소좀은 산성가수분해 효소를 가진 세포 내 소기관으로 단백질 및 고분자를 분해한다. 영양분 상태에 따라 세포 내 다양한 신호 전달 경로를 조절하는 신호 경로 중추로, 세포 항상성 조절에 중요한 역할을 한다. 따라서 이러한 라이소좀의 기능 이상은 라이소좀 저장질환, 퇴행성 신경질환 및 암을 발생시킬 수 있다. 암세포에서는 다양한 자극에 의한 lysosomal membrane permeabilization (LMP)가 일어날 수 있으며, 카텝신과 같은 라이소좀 내 효소 및 내용물이 세포질로 유출되어 다양한 형태의 라이소좀 의존적인 암세포사멸을 유도한다. 본 보고에서는 LMP 증가를 통한 다양한 형태의 세포사멸 유도 기전 및 항암제 민감성 증진에 대해 서술하였다. 미미한 LMP 유도는 일부 카텝신이 세포질로 유출되어 전형적인 세포사멸(apoptosis)을 일으키는 반면 강력한 LMP 유도는 라이소좀의 파열로 많은 카텝신 및 활성산소의 유출로 non-apoptotic 세포사멸을 일으킨다. 이러한 LMP 유도는 라이조솜 내에 포획된 항암제가 세포질로 유출되어 다른 타겟 소기관으로 작용하여 항암제에 대한 내성을 극복하고 민감성을 증진시킬 수 있다. 따라서, LMP 유도제 및 라이소좀 항성 작용제(lysosomotropic agent)에 의한 라이소좀 막 분열은 종양치료에 있어 새로운 전략이 될 수 있다.

겨우살이 추출물의 미백 효과 (Depigmenting Effects of Mistletoe (Viscum album var. coloratum) Extracts)

  • 하영술;김은지;구영민;길영숙;신승미;김상곤;강하은;윤태진
    • 생명과학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.355-361
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    • 2022
  • 멜라닌 색소는 피부색의 주요 원인이다. 멜라닌 색소는 멜라닌 세포에서 생성된 다음 각질 세포로 전달되어 결국 피부 표면에 다양한 색상을 부여한다. 많은 탈색제 및 피부 미백제가 개발되었지만, 색소 침착을 감소시키기 위한 재료에 대한 수요는 여전히 증가하고 있다. 본 연구에서 천연 화합물을 사용하여 탈색 및 피부 미백에 대한 재료를 찾으려고 시도한 결과 겨우살이(Viscum album var. coloratum) 추출물이 색소 침착을 억제할 수 있음을 발견하였다. 인간 멜라닌 세포에 겨우살이 추출물(mistletoe extracts, ME)을 처리했을 때 색소 침착이 극적으로 감소하였다. 프로모터 리포터 분석은 ME 처리가 HM3KO 흑색종 세포에서 microphthalmia-associated transcription factor (MITF), melanophilin (MLPH), tyrosinase related protein 2 (TRP-2), and tyrosinase (TYR) 유전자의 전사를 억제한다는 것을 보여주었다. 일관되게 ME는 MITF, TRP-1 및 TYR과 같은 색소 침착 관련 분자의 단백질 수준을 감소시켰다. 또한 ME는 cAMP Responsive Element Binding Protein (CREB), AKT 및 ERK의 인산화를 감소시켰다. 이러한 결과는 ME가 색소 침착과 관련된 세포 내 신호 전달의 조절을 통해 멜라닌 생성을 억제한다는 것을 시사한다. 끝으로 ME는 색소 침착에 대한 생체 내 평가 모델인 제브라피쉬 배아의 멜라닌 생성을 현저하게 억제하였다.

Concanavalin A와 $PGE_2$의 순차적 노출에 의한 포배의 분화 조절 (Regulation of Blastocyst Differentiation by the Serial Exposure of Conconavalin A and $PGE_2$)

  • 전용필
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제12권3호
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    • pp.267-274
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    • 2008
  • 포배의 분화는 배아의 착상에 있어 핵심적인 단계로 배아 자체 또는 생식수관에서 유래하는 조절요인의 조절을 받는다. 이들 조절요인과 포배와의 순차적인 신호의 주고 받음은 분화의 중요한 단계로 인식되고 있다. 한편, 포배기 때 자유 칼슘을 통한 신호전달경로가 포배의 분화에 중요한 축의 하나로 제안되어 왔다. Concanavalin A(Con A)가 포배의 자유 칼슘 농도 증감을 유도한다는 것을 밝혀졌으나, 포배 내 자유 칼슘 농도를 변형시켜 부화와 그 이후의 발생을 촉진하는 것으로 알려진 heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor(HB-EGF)와는 달리 팽창 이후의 부화를 억제하였다. 따라서 본 연구에서는 착상과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 prostaglandin $E_2(PGE_2)$가 포배의 분화에 관여하는지를 Con A와 연계하여 알아보았다. Con A는 그 처리 시간에 관계없이 1시간 처리군 그리고 계속처리군에서 팽창은 촉진하고 부화는 유의하게 억제하였다. 특히 계속처리군에서 부화율이 1시간 처리군에 비하여 유의하게 감소하였다. 또한, $PGE_2$도 포배 내 자율 칼슘 농도를 증가시켰으나 팽창과 부화를 촉진하지 않았다. 또한, $10{\mu}m\;PGE_2$ 농도에서는 부화가 억제되는 경향을 보였다. 그러나 흥미롭게도 $PGE_2$는 Con A가 처리된 포배의 부화를 촉진하였다. Con A를 전처리한 포배에 $PGE_2$를 처리할 경우 포배 내 자유 칼슘의 농도 증감이 진행됨을 공촛점현미경을 이용하여 분석할 수 있었다. 이러한 결과는 신호물질에 의해 유도된 자유 칼슘 농도의 증감이 신호물질에 따른 각기 다른 칼슘 매개로 활성화되는 신호경로를 조절하는 것을 추정할 수 있다. 또한, 순차적 신호물질 조절에 의한 자유 칼슘의 농도 증감이 포배의 분화에 있어 중요함을 제안한다.

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C-reactive protein accelerates DRP1-mediated mitochondrial fission by modulating ERK1/2-YAP signaling in cardiomyocytes

  • Suyeon Jin;Chan Joo Lee;Gibbeum Lim;Sungha Park;Sang-Hak Lee;Ji Hyung Chung;Jaewon Oh;Seok-Min Kang
    • BMB Reports
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    • 제56권12호
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    • pp.663-668
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    • 2023
  • C-reactive protein (CRP) is an inflammatory marker and risk factor for atherosclerosis and cardiovascular diseases. However, the mechanism through which CRP induces myocardial damage remains unclear. This study aimed to determine how CRP damages cardiomyocytes via the change of mitochondrial dynamics and whether survivin, an anti-apoptotic protein, exerts a cardioprotective effect in this process. We treated H9c2 cardiomyocytes with CRP and found increased intracellular ROS production and shortened mitochondrial length. CRP treatment phosphorylated ERK1/2 and promoted increased expression, phosphorylation, and translocation of DRP1, a mitochondrial fission-related protein, from the cytoplasm to the mitochondria. The expression of mitophagy proteins PINK1 and PARK2 was also increased by CRP. YAP, a transcriptional regulator of PINK1 and PARK2, was also increased by CRP. Knockdown of YAP prevented CRP-induced increases in DRP1, PINK1, and PARK2. Furthermore, CRP-induced changes in the expression of DRP1 and increases in YAP, PINK1, and PARK2 were inhibited by ERK1/2 inhibition, suggesting that ERK1/2 signaling is involved in CRP-induced mitochondrial fission. We treated H9c2 cardiomyocytes with a recombinant TAT-survivin protein before CRP treatment, which reduced CRP-induced ROS accumulation and reduced mitochondrial fission. CRP-induced activation of ERK1/2 and increases in the expression and activity of YAP and its downstream mitochondrial proteins were inhibited by TAT-survivin. This study shows that mitochondrial fission occurs during CRP-induced cardiomyocyte damage and that the ERK1/2-YAP axis is involved in this process, and identifies that survivin alters these mechanisms to prevent CRP-induced mitochondrial damage.

Constitutive Androstane Receptor (CAR)의 활성, 에너지 대사 및 세포의 증식과 사멸의 조절에 대한 CAR의 cross-talk 기전 (The Cross-talk Mechanisms of Constitutive Androstane Receptor (CAR) in the Regulation of its Activity, Energy Metabolism, Cellular Proliferation and Apoptosis)

  • 민계식
    • 생명과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.211-220
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    • 2020
  • CAR의 활성은 리간드 결합 뿐만 아니라, 세포외신호전달 경로를 통한 관련 조절인자들의 인산화, 전사 조절인자들과의 상호작용, 그리고 coactivators 및 corepressors의 동원, 분해 및 발현 등에 의해 조절되며, 이러한 CAR의 활성 조절은 또한 외인성 화학물질과 에너지 대사, 세포의 증식 및 사멸을 포함한 다양한 생리적 항상성 조절에 영향을 미친다. CAR는 ERK1/2의 신호전달경로에 의해 인산화되어 Hsp-90/CCRP와 복합체를 형성하여 세포질 내에 잔류하는 반면, PB는 ERK1/2를 억제하여 downstream 신호전달 조절인자들의 탈인산화를 유발하고, 활성화된 RACK-1/PP2A를 동원하여 CAR를 탈인산화 함으로써 핵 이동 및 전사 활성을 유도한다. CAR의 활성은 FoxO1 및 PGC-1α와의 cross-talk을 통하여 각각 전사 활성 억제와 ubiquitination을 통한 단백질 분해를 유도하여 당합성과정에 관여하는 PEPCK 및 G6Pase 유전자의 발현을 억제한다. CAR에 의한 지방의 합성과 산화 조절은 각각 PPARγ 및 PPARα와의 cross-talk에 의한 PGC-1α의 분해와 CPT-1의 발현 억제 또는 PGC-1α와의 결합을 통해 지방 합성 유전자의 발현 억제와 조직 특이적 산화 억제 또는 촉진으로 이루어진다. CAR는 FoxO1의 억제를 통한 p21의 발현 억제와 cyclin D1의 발현을 유도하여 세포 증식을 촉진하는 반면, GADD45B의 발현을 통한 MKK7과 JNK1의 활성을 억제하여 세포 사멸을 억제한다. 결론적으로, CAR는 세포외신호전달 경로와 세포내 조절인자들과의 다양한 상호작용을 통하여 외인성 화학물질의 대사뿐만 아니라 에너지 대사 및 세포의 성장과 사멸의 조절을 통한 항상성 유지에 관여한다.

Expression of β-arrestin 1 in Gastric Cardiac Adenocarcinoma and its Relation with Progression

  • Wang, Li-Guang;Su, Ben-Hua;Du, Jia-Jun
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제13권11호
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    • pp.5671-5675
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    • 2012
  • Objective: Arrestins act as mediators of G protein-coupled receptor (GPCR) desensitization and trafficking, also actin as a scaffold for many intracellular signaling network. The role that ${\beta}$-arrestin 1 plays in gastric cardiac adenocarcinoma (GCA) and its clinicopathologic significance are untouched. Methods: Fifty patients with gastric cardiac adenocarcinoma were retrospectively enrolled and ${\beta}$-arrestin 1 was detected using immunohistochemistry in tissue samples. Results: Nuclear expression of ${\beta}$-arrestin 1 was observed in 78% of GCA samples (39/50) and cytoplasmic expression in 70% (35/50). ${\beta}$-arrestin 1 could be found in both nucleus and cytoplasm of 54% GCA (27/50) or in either of them in 94% (47/50). ${\beta}$-arrestin 1 protein positivity in well/moderately differentiated carcinomas was significantly higher than that in poorly differentiated carcinomas (P=0.005). We found increased expression of ${\beta}$-arrestin 1 in cytoplasm was correlated with lymph nodal metastasis (P=0.002) and pathological lymph nodal staging (P=0.030). We also found ${\beta}$-arrestin 1 to be over-expressed in glandular epithelia cells of mucinous adenocarcinoma, a tumour type associated with an adverse outcome of gastric cardiac adenocarcinoma (P=0.022). Conclusion: ${\beta}$-arrestin 1 is over-expressed in the nucleus and/or cytoplasm of gastric cardiac adenocarcinoma. However, ${\beta}$-arrestin 1 has no relationship with the prognosis of gastric cardiac adenocarcinoma (P>0.05). Our data imply that ${\beta}$-arrestin 1 in cytoplasm may be involved in differentiation and metastasis of gastric cardiac adenocarcinoma.

RAW 264.7 대식세포에서 청뇌명신환(淸腦明神丸)에 의한 염증성 및 산화적 스트레스 반응 억제 효능 (Anti-inflammatory and Antioxidant Effects of Cheongnoimyungshin-hwan in RAW 264.7 Macrophages)

  • 손변우;이명화;황원덕
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-12
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    • 2018
  • Objectives : Cheongnoimyungshin-hwan (CNMSH) is a Herbal compound prescription that is composed mainly of herbal medicines such as Ginseng Radix Alba, Angelicae Gigantis Radix, Dioscoreae Rhizoma, Longan Arillus and cornus cervi parvum, and for the purpose of improving memory and preventing dementia. Methods : In this study, it was investigated whether CNMSH could suppress inflammatory response and oxidative stress in the lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 macrophage cells. As a result, CNMSH decreased expression of inducible nitric oxide (NO) synthase and cyclooxygenase-2, and also inhibited production of NO, prostaglandin E2. Results : This effect was associated with the suppression of the expression of p65, one of the nuclear factor-kappaB ($NF-{\kappa}B$) subunits, and increased expression of $I{\kappa}B-{\alpha}$, inhibit the $NF-{\kappa}B$ transcription factor. In addition, CNMSH significantly blocked intracellular reactive oxygen species accumulation in response to LPS stimulation. Furthermore, CNMSH increased expression of nuclear factor erythroid 2-related factor (Nrf)-2 activation and heme oxygenase (HO)-1. Conclusions : Therefore, it has been shown anti-inflammatory and antioxidant effects by inhibiting the expression and production of inflammatory mediators in LPS-stimulated macrophages, and is associated with ROS generation and is activated by Nrf2/HO-1 signaling pathway.

Bee Venom Decreases LPS-Induced Inflammatory Responses in Bovine Mammary Epithelial Cells

  • Jeong, Chang Hee;Cheng, Wei Nee;Bae, Hyojin;Lee, Kyung Woo;Han, Sang Mi;Petriello, Michael C.;Lee, Hong Gu;Seo, Han Geuk;Han, Sung Gu
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권10호
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    • pp.1827-1836
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    • 2017
  • The world dairy industry has long been challenged by bovine mastitis, an inflammatory disease, which causes economic loss due to decreased milk production and quality. Attempts have been made to prevent or treat this disease with multiple approaches, primarily through increased abuse of antibiotics, but effective natural solutions remain elusive. Bee venom (BV) contains a variety of peptides (e.g., melittin) and shows multiple bioactivities, including prevention of inflammation. Thus, in the current study, it was hypothesized that BV can reduce inflammation in bovine mammary epithelial cells (MAC-T). To examine the hypothesis, cells were treated with LPS ($1{\mu}g/ml$) to induce an inflammatory response and the anti-inflammatory effects of BV (2.5 and $5{\mu}g/ml$) were investigated. The cellular mechanisms of BV against LPS-induced inflammation were also investigated. Results showed that BV can attenuate expression of an inflammatory protein, COX2, and pro-inflammatory cytokines such as IL-6 and TNF-${\alpha}$. Activation of NF-${\kappa}B$, an inflammatory transcription factor, was significantly downregulated by BV in cells treated with LPS, through dephosphorylation of ERK1/2. Moreover, pretreatment of cells with BV attenuated LPS-induced production of intracellular reactive oxygen species (e.g., superoxide anion). These results support our hypothesis that BV can decrease LPS-induced inflammatory responses in bovine mammary epithelial cells through inhibition of oxidative stress, NF-${\kappa}B$, ERK1/2, and COX-2 signaling.

마우스 대식세포에서 도기탕 (導氣湯) 메탄올 추출물의 항산화 및 항염증 효과 (Anti-oxidative and anti-inflammatory effect of Do-Ki-Tang methanol extract in mouse macrophage cells)

  • 김동완;윤현정;허준영;김태훈;조현진;박선동
    • 대한본초학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.103-112
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    • 2010
  • Objective : The aim of this study was to determine whether methanol extract of Do-Ki-Tang (DKT) inhibit free radical generation and production of nitrite an index of NO, $PGE_2$, iNOS, COX-2 and pro-inflammatory cytokines such as TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6 and MCP-1 in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 macrophages. Methods : Cytotoxic activity of extract on RAW 264.7 cells was measured using 5-(3-caroboxymeth-oxyphenyl)-2H-tetra-zolium inner salt (MTS) assay. The expression level of inflammatory response-related proteins was confirmed by western blot. The production of proinflammatory cytokines was measured by ELISA. Results : Our results indicated that DKT scavenged DPPH radical and nitric oxide in vitro. Moreover, DKT significantly inhibited the LPS-induced NO, $PGE_2$ production and iNOS, COX-2 expression accompanied by an attenuation of TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6 and MCP-1 formation in macrophages. Furthermore, DKT treatment also blocked LPS-induced intracellular ROS production and the activation of NF-${\kappa}B$ and MAPKs. Conclusion : Our data suggest that the anti-inflammatory effect of DKT is mediated through down-modulation of pro-inflammatory mediators and cytokines by blocking the signaling pathways of NF-${\kappa}B$ and MAPKs. These inhibitory effects by DKT represent a potential therapeutic approach to the treatment of inflammatory diseases.