• 생명과학회지
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• 제18권6호
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• pp.804-813
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• 2008

본 연구에서는 전통 민간의학에서 많이 사용되는 동충하초(C. militaris)의 항암 작용에 관한 근거 자료의 제시를 위하여 동충하초 열수 추출물(WECM)의 항암 기전 해석을 시도하였다. 이를 위하여 HepG2 인체 간암세포를 사용하였으며, WECM의 처리에 의하여 HepG2 세포의 증식은 처리 농도의 증가에 따라 매우 억제되었다. WECM 처리에 의한 HepG2 세포의 증식 억제는 암세포의 심한 형태적 변형을 수반하였고, 이는 apoptosis 유도와 연관성이 있음을 DAPI 염색을 통한 apoptotic body 출현의 증가 및 flow cytometry 분석에 의한 sub-G1 기에 속하는 세포 빈도의 증가로 확인하였다. WECM 처리에 의한 HepG2 세포의 증식 억제는 또한 종양 억제 유전자 p53 및 CDKI p21의 발현 증가와도 연관성이 있음을 알 수 있었다. WECM 처리에 의한 apopotosis 유도에서 pro-apoptotic 인자인 Bax의 발현이 전사 및 번역 수준에서 매우 증가하였으며, caspase-3의 활성이 매우 높게 증가되었다. 특히 caspase-3 특이적 억제제인 z-DEVD-fmk로 caspase-3의 활성을 인위적으로 차단시켰을 경우, WECM에 의한 HepG2 세포의 apoptosis 유발에 caspase-3이 중심적인 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 WECM의 생화학적 항암기전 해석을 이해하고 향후 수행될 추가 실험을 위한 기초 자료로서 그 가치가 매우 높은 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제22권8호
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• pp.1018-1023
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• 2012

Snail은 E-cadherin 발현을 직접 억제하는 zinc finger transcription factor로서, 암세포의 invasion과 metastasis를 촉진시키는 epithelial-mesenchymal transition (EMT)를 유발한다. 또한 Snail은 세포사멸 자극과 세포 생존물질의 제거로 인한 세포사멸에 대해 저항성을 나타낸다. 그러나 이에 대한 분자기작은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 가장 널리 사용되는 항암제 중의 하나인 5-fluorouracil (5-FU)에 의한 세포사멸에 대한 Snail의 저항성 기작에 대하여 조사하였다. MCF-7 #5 세포주에 doxycycline (DOX)을 처리하여 Snail을 과발현시킨 세포에서 5-FU에 의한 세포사멸이 억제되고 세포괴사가 일어남을 확인하였다. DOX 처리 및 Snail expression vectors인 pCR3.1-Snail-Flg와 phosphorylation-resistant mutant Snail vector인 pCR3.1-S104, 107A Snail-Flg을 이용하여 Snail을 과발현 시킨 경우 ERK1/2의 활성에는 영향을 주지 않는 반면 PTEN 발현억제 및 불활성화, 그리고 Akt/PKB 활성화가 유도됨을 관찰하였다. 또한, Snail은 5-FU에 의한 p53의 발현을 억제한다는 사실을 확인하였다. 따라서 Snail은 prosurvival kinase인 Akt/PKB의 활성화와 p53 억제를 통해 5-FU에 의한 세포사멸을 세포괴사로 전환하는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제19권1호
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• pp.129-137
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• 2009

$Ca^{2+}$은 다양한 자극과 빛, biotic, abiotic 스트레스, 호르몬 등의 반응에 대한 세포내 2차 신호전달물질로써 중요한 역할을 한다. $Ca^{2+}$의 반응자들은 특정 물질과 경로를 활성화함으로써 신호전달 기능을 한다고 알려져 있는 $Ca^{2+}$ 결합 단백질들이다. 이들 단백질 중, calmidulin (CaM)은 식물과 동물의 특정 단백질의 활성을 조절하는 것으로 잘 알려져 왔다. 특히, 식물은 다양한 CaM 유전자와 특징적인 protein kinase와 전사인자를 포함한 많은 종류의 CaM 관련 단백질들을 가지고 있다. 이로 인해서 식물은 주변의 여러 가지 신호등을 인지할 수 있을 뿐만 아니라 변화된 환경에 적응할 수 있는 것이다. 하지만, 대부분의 CaM이나 이들과 관련된 단백질들의 기능은 최근 활발히 연구되고 있지만 아직 많은 작용 기작이 연구의 대상이 되고 있다. 따라서 CaM의 기능을 좀 더 이해한다면 식물의 환경적 자극에 대한 반응과 식물의 성장과 발달에 있어서 CaM의 역할을 규명하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 본 논문은 $Ca^{2+}$-CaM의 신호전달 시스템과, CaM과 관련된 단백질들, 그리고 식물의 biotic, abiotic 스트레스에 대한 외부 자극의 반응에 있어서 CaM의 작용에 대해 기술하였다.

• 생명과학회지
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• 제19권12호
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• pp.1787-1793
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• 2009

파이토케미칼의 일종인 CAPE가 암세포 생장에 미치는 영향과 유전자 발현을 연구하기 위하여, 인간 대장암 세포주 HCT116에 CAPE를 처리하였다. CAPE의 처리는 농도 의존적으로 암 세포 생존율을 감소시키고, 세포사멸을 유도함을 확인하였다. CAPE에 의해 차별적으로 발현되는 유전자를 분석하기 위하여, oligo DNA microarray 실험을 수행하였다. 그 결과, $20{\mu}M$ CAPE를 24시간 동안 처리한 경우, 2배 이상 발현이 증가되는 유전자 266개, 2배 이상 발현이 감소되는 유전자 143개를 확인하였다. 발현이 증가되는 유전자중 3개(NAG-1, p21, GADD45A)를 선택하여, RT-PCR을 수행하였다. 그 결과, 모든 유전자의 발현이 마이크로어레이 실험결과와 일치하였다. 또한, CAPE를 농도 의존적으로 처리한 후, NAG-1 유전자와 단백질의 발현을 확인한 결과, mRNA 수준과 단백질 수준에서의 발현양상이 동일함을 확인하였다. 게다가, CAPE를 포함한 5개의 다른 종류의 파이토케미칼(resveratrol, genistein, daidzein, capsaicin)을 처리한 경우, 처리한 모든 파이토케미칼에 의해 NAG-1 유전자의 발현이 증가됨을 확인하였다. 이중 CAPE가 가장 낮은 농도의 처리임에도 불구하고 NAG-1의 발현을 가장 강하게 유도하였다. 결론적으로 이러한 연구결과는 CAPE에 의한 세포사멸은 항암유전자인 NAG-1의 과대발현과 밀접한 관련이 있음을 의미한다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제6권1호
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• pp.15-23
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• 2006

Purpose: Glycogen storage disease type III (GSD-III), is a rare autosomal recessive disorder of glycogen metabolism. The affected enzyme is amylo-1,6-glucosidase, 4-alpha-glucanotransferase (AGL, glycogen debranching enzyme), which is responsible for the debranching of the glycogen molecule during catabolism. The disease has been demonstrated to show clinical and biochemical heterogeneity, reflecting the genotype-phenotype heterogeneity among different patients. In this study, we analyzed mutations of the AGL gene in three unrelated Korean GSD-III patients and discussed their clinical and laboratory implications. Methods: We studied three GSD-III patients and the clinical features were characterized. Sequence analysis of 35exons and part exon-intron boundaries of the AGLgene in patients were carried out by direct DNA sequencing method using genomic DNA isolated from patients' peripheral leukocytes. Results: The clinical features included hepatomegaly (in all patients), seizures (in patient 2), growth failure (in patients 1), hyperlipidemia (in patients 1 and 3), raised transaminases and creatinine kinase concentrations (in all patients) and mild EKG abnormalities (in patients 2). Liver transplantation was performed in patient 2due to progressive hepatic fibrosis. Administration of raw-corn-starch could maintain normoglycemia and improve the condition. DNA sequence analysis revealed mutations in 5 out of 6 alleles. Patient 1 was a compound heterozygote of c.1282 G>A (p.R428K) and c.1306delA (p.S603PfsX6), patient 2 with c.1510_1511insT (p.Y504LfsX10), and patient 3 with c.3416 T>C (p.L1139P) and c.l735+1 G>T (Y538_R578delfsX4) mutations. Except R428K mutation, 4 other mutations identified in3 patients were novel. Conclusion: GSD-III patients have variable phenotypic characteristics resembling GSD-Ia. The molecular defects in the AGL gene of Korean GSD-III patients were genetically heterogeneous.

• 대한임상검사과학회지
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• 제49권4호
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• pp.470-476
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• 2017

mTOR 신호전달 단백질의 변화는 다양한 종류의 암에서 관찰 되었다. 따라서 이들 단백질은 최근에 암 치료제에 대한 새롭고 흥미로운 표적이 되고 있다. 우리는 대장암과 선종 환자의 mTOR 세포신호의 활성도를 조사하였다. 면역조직화학적 방법으로 대장암과 선종의 세포신호 단백질 성분인 mTOR, p70-S6K, S6, 4EBP1 발현을 분석하였다. 이번 연구는 모두 100개의 예를 악성(Colorectal Adenocarcinoma, CRAC) 40건, 고등급 선종(Adenoma with High grade intraepithelial neoplasms, HIN) 30건, 저등급 선종(Adenoma with Low-grade intraepithelial neoplasms, LIN) 30건으로 분류하여 진행하였다. p-mTOR의 발현률은 LIN 7%, HIN 30%, CRAC 75%였고 p-S6의 발현률 또한 LIN 10%, HIN 27%, CRAC 55%였다. p-mTOR, p-S6의 발현과 선종-선암 연속성은 중요한 상관관계 있다는 것이 발견되었다. 그리고 흥미롭게도 p-S6 발현률은 진행암보다 초기암에서 더 높았다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제63권2호
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• pp.147-152
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• 2020

Farrerol은 중국에서 거담제로 사용되어온 전통 한약제로 사용된 산진달래(만산홍, Rhododendron dauricum L.)에서 유래된 플라바논이다. Farrerol은 항산화, 항염증 및 항균 작용을 포함한 다양한 생리 활성이 보고되었다. 하지만 farrerol의 MCF-7에 대한 항암 작용은 아직 보고된 바가 없다. 본 연구에서 인간 유방암 MCF-7 세포에 대한 farrerol의 처리가 세포증식을 억제하고 apoptosis를 유도함을 입증하였다. MCF-7 세포에 ferrerol을 48시간 동안 처리했을 때, 이는 통계적으로 유의한 세포증식 효과를 나타냈으며 이의 IC₅₀ 값은 145.04±1.4 μM임을 확인하였다. 또한, farrerol이 세포사멸을 유도함을 TUNEL assay와 FACS를 이용한 Annexin V/PI 염색을 통해 검증하였다. 이러한 항암 효능의 작용기전으로써, farrerol의 처리가 BAX/Bcl-2 및 Caspase-3활성화와 PARP 분절화를 증가시켜 세포자살을 촉진한다는 것을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구의 결과는 farrerol이 apopotosis 관련 단백질의 활성 및 발현조절을 통해 MCF-7 유방암세포에 대한 항암 효능을 갖는다는 것을 보여주고 있다.

• 동의생리병리학회지
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• 제21권2호
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• pp.453-461
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• 2007

Drynariae Rhizoma has been used for promotes mending of the sinews and bone, tonifies the kidney for such symptoms as weak low back and knees, and stimulates the growth of hair as a tinctute for alopecia in oriental medicine. This experiment examined the effect of an acetone extracts of Drynariae Rhizomas(GSB-1), its EtoAc fraction(GB-2) and n-buOH fraction(GSB-3), on hair growth activity of the C57BL/6L mice after topical application to skin. First, We examined on hair growth activity of extracts of Drynariae Rhizomas compare to control and 1 % minoxidil groups. Second, We investigated on the number of hair follicle and mast cells after topical application of extracts of the Drynariae Rhizomas to skin for 16 day. Third, We investigated immunoreactive density of vascular endothelial growth factor(VEGF), protein kinase C-${\alpha}$(PKC-${\alpha}$) and stem(mast) cell factor(SCF) in skin of C57BL/6N mice by immunohistochemical methods. The results were as follows : Hair growth effect of acetone extracts of Drynariae Rhizomas, its EtoAc fraction and n-BuOH fraction was observed in 98 %, 96 % and 60 % in hair removed skin area in 16 day respectively, Immunoreactive density of VEGF in skin of GSB-1 group was weakly stained compare to control group in 10 day, But GSB-2 and GSB-3 groups were mildy stained in bulge and root sheath of skin. Immunolocalization of SCF antigens was observed weakly stained density in epidermis, bulge, stem cells and dermal papilla of control gruop. but in experimental group, immunoreactivity of SCF antigens was observed mildly stained density in bulge, epidermis and root sheath of GSB-1 gruop, heavily stained density in epidermis, bulge and root sheath of GSB-2 and GSB-3 groups to the hair removal skin of C57BL/6N mice on day 10. These experiment suggest that acetone extracts of Drynariae Rhizomas and its EtoAc fraction may be used for topical treatment of alopecia areata.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 2002년도 창립10주년기념 및 국립독성연구원 의약품동등성평가부서 신설기념 국재학술대회:생물학적 동등성과 의약품 개발 전략을 위한 국제심포지움
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• pp.113-113
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• 2002

Phylogenetically conserved Bcl-2 family proteins play a pivotal role in the regulation of apoptosis from virus to human. Members of the Bcl-2 family consist of antiapoptotic proteins such as Bcl-2, Bcl-xL, and Bcl-w, and proapoptotic proteins such as BAD, Bax, BOD, and Bok. It has been proposed that anti- and proapoptotic Bcl-2 proteins regulate cell death by binding to each other and forming heterodimers. A delicate balance between anti- and proapoptotic Bcl-2 family members exists in each cell and the relative concentration of these two groups of proteins determines whether the cell survives or undergoes apoptosis. Mcl-1 (Myeloid cell :leukemia-1) is a member of the Bcl-2 family proteins and was originally cloned as a differentiation-induced early gene that was activated in the human myeloblastic leukemia cell line, ML-1 . Mcl-1 is expressed in a wide variety of tissues and cells including neoplastic ones. We recently identified a short splicing variant of Mcl-1 short (Mcl-IS) and designated the known Mcl-1 as Mcl-1 long (Mcl-lL). Mcl-lL protein exhibits antiapoptotic activity and possesses the BH (Bcl-2 homology) 1, BH2, BH3, and transmembrane (TM) domains found in related Bcl-2 proteins. In contrast, Mcl-1 S is a BH3 domain-only proapoptotic protein that heterodimerizes with Mcl-lL. Although both Mc1-lL and Mcl-lS proteins contain BH domains fecund in other Bcl-2 family proteins, they are distinguished by their unusually long N-terminal sequences containing PEST (proline, glutamic acid, serine, and threonine) motifs, four pairs of arginine residues, and alanine- and glycine-rich regions. In addition, the expression pattern of Mcl-1 protein is different from that of Bcl-2 suggesting a unique role (or Mcl-1 in apoptosis regulation. Tankyrasel (TRF1-interacting, ankyrin-related ADP-related polymerasel) was originally isolated based on its binding to TRF 1 (telomeric repeat binding factor-1) and contains the sterile alpha motif (SAM) module, 24 ankyrin (ANK) repeats, and the catalytic domain of poly(adenosine diphosphate-ribose) polymerase (PARP). Previous studies showed that tankyrasel promotes telomere elongation in human cells presumably by inhibiting TRFI though its poly(ADP-ribosyl)action by tankyrasel . In addition, tankyrasel poly(ADP-ribosyl)ates Insulin-responsive amino peptidase (IRAP), a resident protein of GLUT4 vesicles, and insulin stimulates the PARP activity of tankyrase1 through its phosphorylation by mitogen-activated protein kinase (MAPK). ADP-ribosylation is a posttranslational modification that usually results in a loss of protein activity presumably by enhancing protein turnover. However, little information is available regarding the physiological function(s) of tankyrase1 other than as a PARP enzyme. In the present study, we found tankyrasel as a specific-binding protein of Mcl-1 Overexpression of tankyrasel led to the inhibition of both the apoptotic activity of Mel-lS and the survival action of Mcl-lL in mammalian cells. Unlike other known tankyrasel-interacting proteins, tankyrasel did not poly(ADP-ribosyl)ate either of the Mcl-1 proteins despite its ability to decrease Mcl-1 proteins expression following coexpression. Therefore, this study provides a novel mechanism to regulate Mcl-1-modulated apoptosis in which tankyrasel downregulates the expression of Mcl-1 proteins without the involvement of its ADP-ribosylation activity.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제22권3호
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• pp.184-192
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• 2014

${\beta}$-lapachone is a naturally occurring quinone that selectively induces apoptotic cell death in a variety of human cancer cells in vitro and in vivo; however, its mechanism of action needs to be further elaborated. In this study, we investigated the effects of ${\beta}$-lapachone on the induction of apoptosis in human gastric carcinoma AGS cells. ${\beta}$-lapachone significantly inhibited cellular proliferation, and some typical apoptotic characteristics such as chromatin condensation and an increase in the population of sub-G1 hypodiploid cells were observed in ${\beta}$-lapachone-treated AGS cells. Treatment with ${\beta}$-lapachone caused mitochondrial transmembrane potential dissipation, stimulated the mitochondria-mediated intrinsic apoptotic pathway, as indicated by caspase-9 activation, cytochrome c release, Bcl-2 downregulation and Bax upregulation, as well as death receptor-mediated extrinsic apoptotic pathway, as indicated by activation of caspase-8 and truncation of Bid. This process was accompanied by activation of caspase-3 and concomitant with cleavage of poly(ADP-ribose) polymerase. The general caspase inhibitor, z-VAD-fmk, significantly abolished ${\beta}$-lapachone-induced cell death and inhibited growth. Further analysis demonstrated that the induction of apoptosis by ${\beta}$-lapachone was accompanied by inactivation of the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt signaling pathway. The PI3K inhibitor LY29004 significantly increased ${\beta}$-lapachone-induced apoptosis and growth inhibition. Taken together, these findings indicate that the apoptotic activity of ${\beta}$-lapachone is probably regulated by a caspase-dependent cascade through activation of both intrinsic and extrinsic signaling pathways, and that inhibition of the PI3K/Akt signaling may contribute to ${\beta}$-lapachone-mediated AGS cell growth inhibition and apoptosis induction.