• 생명과학회지
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• 제28권10호
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• pp.1140-1146
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• 2018

이중탈인산화효소(DUSP)는 성장인자활성 단백질키나제(MAPK)를 조절해서 세포성장과 분화에 관여하며 암, 당뇨병, 면역질환, 신경질환의 신약개발표적이다. DUSP 단백질군에 속하는 DUSP19는c-Jun N-말단 키나제(JNK)를 조절하며 골관절염의 질환화과정에 관여한다. 우리는 야생형 DUSP19 에 비하여 상당히 활성이 증가된 cavity 형성 돌연변이인 DUSP19-L75A의 결정구조를 규명하였다. 결정구조는 Leu75의 곁가지가 없어진 결과로 cavity가 잘 형성되어 있는 것을 보여주며, 활성부위에 결합한 황이온이 회전된 형태로 존재하는 것을 보여준다. Cavity 형성에도 불구하고 cavity를 둘러싸고 있는 잔기들은 그다지 재조정되지 않은 것으로 나타나며 그 대신에 멀리 떨어진 트립토판 잔기가 소수성결합을 강화하고 있는 것으로 나타나서 L75A 돌연변이의 접힘은 cavity 부위의 재조정이 아니라 글로벌 접힘 에너지 최소화 기작에 의해 안정화 되었음을 발견할 수 있었다. 회전된 활성화부위 황이온의 구조는 인산화티로신 잔기와 유사함이 발견되어 L75A 돌연변이가 최적의 활성화형태를 유도했다는 것을 알 수 있었다. 내부 cavity에 의한 활성증가현상과 이에 대한 구조적 정보는 DUSP19의 알로스테릭 조절과 치료제 개발에 정보를 제공한다.

• 대한본초학회지
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• 제29권6호
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• pp.117-123
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• 2014

Objectives : Sinhyowoldo-san (SHWDS) is said to be a traditional medicine used for shigellosis, abdominal pain, diarrhea. But mechanism of SHWDS mediated-modulation of immune function is not sufficiently understood. To ascertain the molecular mechanisms of SHWDS 70% EtOH extract on pharmacological and biochemical actions in inflammation, we researched the effect of pro-inflammatory mediators in phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA)+ A23187-activated human mast cell line (HMC-1). Methods : In the present research, cell viability was measured by MTS assay. pro-inflammatory cytokine production was measured by performing enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), and western blot analysis to analyze the activation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs), nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells ($NF-{\kappa}B$). The investigation focused on whether SHWDS inhibited the expressions of interleukin-6 (IL-6), interleukin-8 (IL-8), MAPKs and $NF-{\kappa}B$ in PMA+A23187-activated HMC-1 cells. Results : SHWDS has no cytotoxicity at measured concentration (50, 100, and $250{\mu}g/ml$). SHWDS ($250{\mu}g/ml$) inhibits pro-inflammatory cytokine expression in PMA+ A23187-activated HMC-1 cells. Moreover, SHWDS inhibited cyclooxygenase (COX)-2 expression. In activated HMC-1 cells, SHWDS suppressed phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase (ERK 1/2) and c-jun N-terminal Kinase (JNK 1/2). Then, SHWDS suppressed activation of nuclear factor $NF-{\kappa}B$ in nuclear, degradation of IkB ${\alpha}$ in cytoplasm. Conclusions : We propose that SHWDS has an anti-inflammatory therapeutic potential, which may result from inhibition of ERK 1/2, JNK 1/2 phosphorylation and $NF-{\kappa}B$ activation, thereby decreasing the expression of pro-inflammatory genes.

• 생명과학회지
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• 제17권10호
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• pp.1447-1451
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• 2007

해양생물 유래 항암활성을 가지는 천연물의 탐색과정에서 해면동물에서 유래된 PTX-2는 p53 결손 암세포에서 세포독성 효과가 높은 것으로 보고된 바 있다. 본 연구에서는 인체 간암세포 모델을 이용하여 PTX-2의 효능을 조사한 결과는 p53 결손 Hep3B 세포에서 p53 정상 HepG2에 비하여 항암활성이 매우 높았으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 확인하였다. PTX-2에 의한 Hep3B 세포의 apoptosis 유발은 DFF family의 발현 변화, pro-apoptotic Bax 및 Bcl-xS 단백질의 발현 증가, caspases (-3, -8 및 -9)의 활성화 등이 관여함을 알 수 있었다. PTX-2는 또한 Hep3B 세포에서 AKT 및 ERK1/2의 활성화를 유도하였으며, caspase-3, AKT 및 ERK1/2의 특이적 저해제에 의하여 PTX-2에 의한 세포증식 억제 효능이 유의적으로 감소되었다. 본 연구는 PTX-2에 의한 Hep3B 세포에서의 apoptosis 유도에 AKT 및 ERK1/2 신호 전달 경로가 중요한 역할을 하고 있음을 보여주는 결과이다.

• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.402-409
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• 2019

생삼을 쪄서 건조시킨 홍삼은 전통적으로 사용되고 있는 약재로서 면역, 내분비 및 중추신경계 작용을 증진시키며 염증을 억제하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 그람 양성균의 세포벽 성분인 lipoteichoic acid (LTA)에 의한 염증반응에 홍삼추출액(RGE)이 항염증 효과를 가지는지 관찰하고 그 작용 기전을 연구하였다. BV-2 소교세포에서 RGE는 세포에 독성을 유도하지 않으면서 LTA로 인한 nitric oxide (NO)의 생성과 inducible nitric oxide synthase (iNOS) 발현을 억제하였으며, NF-kB p65의 핵으로의 이동과 IkB-a의 분해 또한 억제하였다. 한편, RGE는 농도의존적으로 heme oxygenase-1 (HO-1)의 발현을 유도하였으며, HO-1 siRNA를 처리했을 때는 RGE가 iNOS의 발현을 억제하지 못하였다. RGE는 HO-1의 발현에 관여하는 전사인자인 nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2)를 핵으로 이동을 촉진시켰다. 또한 RGE에 의한 HO-1의 발현은 phosphatidylinositol-3-kinase(PI-3K) 및 MAPK 억제제에 의해 감소되었으며, RGE가 Akt와 ERK, p38, JNK의 인산화를 유도하였다. 이상의 결과를 종합해보면, RGE는 PI-3K/Akt 및 ERK, p38, JNK 신호전달과정을 통해 HO-1의 발현을 유도함으로써 NO와 같은 염증매개물질의 생성을 억제한다는 것을 알 수 있다. 그러므로 홍삼추출액은 그람 양성균에 의한 신경염증과 염증관련 신경계 질환의 치료제로서 사용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제33권6호
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• pp.471-480
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• 2023

본 연구에서는 LPS로 자극된 RAW 264.7 세포에서 생물전환 루모라고사리 추출물(B-RAE)의 항염증 효과 및 작용기전을 연구하였다. B-RAE의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과 379.26±7.77 mg/g과 50.85±3.08 mg/g으로 각각 나타났다. B-RAE의 항산화효과를 측정한 결과 DPPH, ABTS, superoxide anion radical을 농도의존적으로 소거하는 것으로 확인되었다. 또한, B-RAE는 세포생존에 영향을 미치지 않으면서 NO 생성을 처리 농도의존적으로 저해하였다. 전염증성 사이토카인(TNF-α, IL-1β, IL-6) 발현에 미치는 영향을 정량적 실시간 PCR로 측정한 결과 전염증성 사이토카인의 mRNA발현량을 LPS 처리군과 비교하여 B-RAE 처리 농도 의존적으로 유의성 있게 감소시키는 것으로 나타났다. 염증 관련 단백질(iNOS, COX-2)의 발현 및 전사인자인 NF-κB와 MAPK 신호경로 단백질의 인산화에 미치는 영향을 Western blot분석으로 평가하였다. 그 결과 LPS 처리에 의하여 증가된 iNOS와 COX-2의 발현을 유의적으로 억제하였다. 또한, LPS 처리에 의하여 증가된 NF-κB와 IκB의 인산화가 B-RAE 처리에 의하여 감소되는 것으로 나타났다. MAPK 신호경로 단백질의 인산화에 미치는 영향을 측정한 결과 ERK와 p38 MAPK 단백질의 인산화는 농도의존적으로 감소하는 것으로 나타났으나 JNK의 인산화는 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 B-RAE의 항염증 효과는 높은 항산화 활성, iNOS와 COX-2 발현 억제를 통한 NO 생성 억제, NF-κB경로 저해, MAPK 신호경로 조절 및 전염증성 사이토카인 발현 저해에 의해 가능하다는 것을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제27권1호
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• pp.8-14
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• 2017

치자 열매는 아시아에서 음식과 옷의 염료로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 BV-2 소교세포에서 치자열매 열수추출물(GJ)의 항염증 효과를 관찰하고 그 작용 기전을 연구하였다. GJ는 세포에 독성을 유도하지 않으면서 lipopolysaccharide로 인한 nitric oxide (NO) 분비와 inducible nitric oxide synthase (iNOS) 생성 및 활성산소 생성을 억제하였다. 또한 GJ는 농도의존적으로 heme oxygenase-1 (HO-1)의 발현을 유도하였다. 더군다나 HO-1 siRNA를 처리했을 때는 GJ가 iNOS의 발현을 억제하지 못하였다. GJ는 HO-1의 발현에 관여하는 전사인자인 nuclear factor E2-related factor 2를 핵으로 이동시켰다. 또한 GJ에 의한 HO-1의 발현은 phosphatidylinositol 3-kinase(PI-3K) 및 p38 kinase 억제제에 의해 감소되었으며, GJ가 Akt와 p38 kinase의 인산화를 유도하였다. 이상의 결과를 종합해보면, GJ는 PI3K/Akt 및 p38 신호전달과정을 통해 HO-1의 발현을 유도함으로써 NO와 같은 염증매개물질의 생성을 억제한다는 것을 알 수 있다. 이러한 연구결과는 치자열매가 신경염증을 억제하는 새로운 기전을 밝힌 것이다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제19권3호
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• pp.348-356
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• 2011

Liriope platyphylla is a medical herb that has long been used in Korea and China to treat cough, sputum, neurodigenerative disorders, obesity and diabetes. The aims of this study were to study the antidiabetic effects of the aqueous extract of L. platyphylla (AEtLP) through pancreatic and extrapancreatic actions. AEtLP were orally administrated to ICR mice once a day for 7 days. Of three different concentrations of AEtLP, only 10% AEtLP were low toxic to liver, based on body weight and serum biochemical analyses. However, 10% AEtLP-treated mice displayed signifi cant reduction of the glucose concentration and increased insulin concentration; no changes were noted using 5% and 15% AEtLP. Also, the increase of glucose transporter (Glut)-1 expression in liver was dependent on the concentration of AEtLP, and was regulated by the phosphorylation of Akt. The lowest expression of Glut-3 was observed in 15% AEtLP treated mice, followed by 10% AEtLP- and 5% AEtLP-treated mice. This pattern of Glut-3 expression was roughly in accord with the phosphorylation of c-Jun N-teminal kinase (JNK) in the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway. Furthermore, a signifi cant rise of the superoxide dismutase activity (SOD) was detected in AEtLP-treated mice. The fi ndings suggest that AEtLP should be considered as a diabetes therapeutic candidate to induce insulin secretion from pancreatic ${\beta}$-cells and glucose uptake in liver cells.

• 한국식품과학회지
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• 제50권5호
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• pp.555-563
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• 2018

보리는 높은 비율로 식이섬유를 함유하고 있어, 일반적으로 영양학적으로는 전곡 형태로의 섭취가 추천되고 있지만, 조직감과 소화율을 고려하여 발효물 형태의 소비가 바람직한 것으로 판단되고 있다. 본 연구는 효소당화 후, 효모 및 유산균 발효를 거쳐 조제한 보리발효물로부터 조다당 BF-CP를 분리하고, 대식세포에 대한 면역증강 효과 및 세포 내 신호전달을 규명하여 기능성 소재로의 이용방안을 모색하기 위해 계획되었다. BF-CP 획분의 일반화학적 특성을 분석한 결과 70.7% 글루코스 11.4% 자일로스 및 9.0% 아라비노스를 포함하여 91.1%의 중성당으로 이루어진 중성다당이었다. BF-CP는 RAW 264.7 대식세포주에서 농도의존적으로 IL-6, $TNF-{\alpha}$와 같은 사이토카인 및 NO의 생산능을 유도하는 등 높은 대식세포 활성능을 나타냈다. 또한 qPCR 분석을 통해, BF-CP 획분을 대식세포주에 처리하였을 때, 처리 농도에 비례하여 IL-6, $TNF-{\alpha}$ 및 iNOS의 mRNA 유전자 발현을 증가시킴을 확인할 수 있었다. 한편 Western blot을 활용한 신호전달 단백질 추적실험에서 BF-CP 획분을 대식세포주에 처리하였을 때, JNK, ERK 및 p38과 같은 MAPK 경로와 $NF-{\kappa}B$ 경로의 관련 단백질을 인산화시킴이 확인되었으며 그 활성은 BF-CP 농도에 의존적이었다. 이상의 결과로부터 보리발효물 유래 다당 BF-CP는 MAPK와 $NF-{\kappa}B$ 경로를 통해 대식세포를 활성화시키며, 이를 통하여 NO, IL-6 및 $TNF-{\alpha}$와 같은 면역활성화 관련 물질의 생산을 높은 비율로 유도시킨다는 것을 최종 확인할 수 있었다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제29권10호
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• pp.911-920
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• 2006

Phenolic antioxidant butylated hydroxyanisole (BHA) is a commonly used food preservative with broad biological activities, including protection against chemical-induced carcinogenesis, acute toxicity of chemicals, modulation of macromolecule synthesis and immune response, induction of phase II detoxifying enzymes, as well as its undesirable potential tumor-promoting activities. Understanding the molecular basis underlying these diverse biological actions of BHA is thus of great importance. Here we studied the pharmacokinetics, activation of signaling kinases and induction of phase II/III drug metabolizing enzymes/transporter gene expression by BHA in the mice. The peak plasma concentration of BHA achieved in our current study after oral administration of 200 mg/kg BHA was around $10\;{\mu}M$. This in vivo concentration might offer some insights for the many in vitro cell culture studies on signal transduction and induction of phase II genes using similar concentrations. The oral bioavailability (F) of BHA was about 43% in the mice. In the mouse liver, BHA induced the expression of phase II genes including NQO-1, HO-1, ${\gamma}-GCS$, GST-pi and UGT 1A6, as well as some of the phase III transporter genes, such as MRP1 and Slco1b2. In addition, BHA activated distinct mitogen-activated protein kinases (MAPKs), c-Jun N-terminal kinase (JNK), extracellular signal-regulated protein kinase (ERK), as well as p38, suggesting that the MAPK pathways may play an important role in early signaling events leading to the regulation of gene expression including phase II drug metabolizing and some phase III drug transporter genes. This is the first study to demonstrate the in vivo pharmacokinetics of BHA, the in vivo activation of MAPK signaling proteins, as well as the in vivo induction of Phase II/III drug metabolizing enzymes/transporters in the mouse livers.

• 대한의생명과학회지
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• 제9권2호
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• pp.59-65
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• 2003

When cells are exposed to proteotoxic stresses such as heat shock, amino acid analogs, and heavy metals, they increase the synthesis of the heat shock proteins (HSPs) by activating the heat shock transcription factor 1 (HSF1), whose activity is controlled via multiple steps including homotrimerization, nuclear translocation, DNA binding, and hyperphosphorylation. Under unstressed conditions, the HSF1 activity is repressed through its constitutive phosphorylation by glycogen synthase kinase 3$\beta$ (GSK3$\beta$), extracellular regulated kinase 1/2 (ERK1/2), and stress-activated protein kinase/c-Jun N-terminal kinase (SAPK/JNK). However, the protein kinase (s) responsible for HSF1 hyperphosphorylation and activation is not yet identified. In the present study, we observed that profile of p38 mitogen-activated protein kinase (p38MAPK) activation in response to heat shock was very similar to those of HSF1 hyperphosphorylation and nuclear translocation. Therefore, we investigated whether p38MAPK is involved in the heat shock-induced HSF1 activation and HSP expression. Here we show that the p38MAPK inhibitors, SB202190 and SB203580, but not other inhibitors including the MEK1/2 inhibitor PD98059 and the PI3-K inhibitor LY294002 and wortmannin, suppress HSF1 hyperphosphorylation in response to heat shock and L-azetidine 2-carboxylic acid (Azc), but not to heavy metals. Furthermore, heat shock-induced HSF1-DNA binding and HSP72 expression was specifically prevented by the p38MAPK inhibitors, but not by the MEK1/2 inhibitor and the PI3-K inhibitors. These results suggest that SB202190- and SB203580-sensitive p38MAPK may positively regulate HSP gene regulation in response to heat shock and amino acid analogs.