• 생명과학회지
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• 제17권1호
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• pp.56-63
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• 2007

인슐린은 지방세포 또는 근육세포에서 포도당 흡수 조절 통로단백질이 함유되어 있는 소포제를 세포막으로의 이동을 촉진시킨다. 우리는 여기서 지방세포로의 분화는 인슐린에 의한 포도당 흡수에 대한 반응이 증가됨을 보였다. 반면에 지방세포로의 분화는 PDGF에 의한 포도당 흡수 반응이 감소됨을 보였다. 인슐린 수용체나 caveolae는 지방세포로의 분화과정 동안 발현이 증가된다. 또한 지방세포로의 분화는 인슐린에 의한 Akt의 활성을 증가시켰다. 하지만 PDGF에 의한 Akt의 활성은 크게 감소하였다. 하지만 인슐린은 지방세포 또는 섬유아 전구세포에서 ERK의 활성을 유도하지 않았다. PDGF에 의한 ERK 활성 또한 지방세포로의 분화과정에 따라 감소하였다. P13K의 저해제인 LY294002는 지방세포 뿐만 아니라 섬유아 전구세포에서 인슐린에 의한 포도당 흡수를 저해하였다. 마지막으로 인슐린 수용체, Akt, SHIP2, p85등이 lipid raft/caveolae에 존재함을 확인하였고 인슐린에 의해 이런 단백질들이 lipid raft/caveolae로 이동함을 관찰하였다. 이런 결과를 토대로 lipid raft는 포도당 홉수를 위한 인슐린의 기능적 작용을 하는데 매우 중요한 환경을 제공함을 주장한다.

• Molecules and Cells
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• 제40권8호
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• pp.567-576
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• 2017

The $Na^+/H^+$ exchanger is responsible for maintaining the acidic tumor microenvironment through its promotion of the reabsorption of extracellular $Na^+$ and the extrusion of intracellular $H^+$. The resultant increase in the extracellular acidity contributes to the chemoresistance of malignant tumors. In this study, the chemosensitizing effects of cariporide, a potent $Na^+/H^+-exchange$ inhibitor, were evaluated in human malignant mesothelioma H-2452 cells preadapted with lactic acid. A higher basal level of phosphorylated (p)-AKT protein was found in the acid-tolerable H-2452AcT cells compared with their parental acid-sensitive H-2452 cells. When introduced in H-2452AcT cells with a concentration that shows only a slight toxicity in H-2452 cells, cariporide exhibited growth-suppressive and apoptosis-promoting activities, as demonstrated by an increase in the cells with pyknotic and fragmented nuclei, annexin V-PE(+) staining, a $sub-G_0/G_1$ peak, and a $G_2/M$ phase-transition delay in the cell cycle. Preceding these changes, a cariporide-induced p-AKT down-regulation, a p53 up-regulation, an ROS accumulation, and the depolarization of the mitochondrial-membrane potential were observed. A pretreatment with the phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K) inhibitor LY294002 markedly augmented the DNA damage caused by the cariporide, as indicated by a much greater extent of comet tails and a tail moment with increased levels of the p-histone H2A.X, $p-ATM^{Ser1981}$, $p-ATR^{Ser428}$, $p-CHK1^{Ser345}$, and $p-CHK2^{Thr68}$, as well as a series of pro-apoptotic events. The data suggest that an inhibition of the PI3K/AKT signaling is necessary to enhance the cytotoxicity toward the acidtolerable H-2452AcT cells, and it underlines the significance of proton-pump targeting as a potential therapeutic strategy to overcome the acidic-microenvironment-associated chemotherapeutic resistance.

• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.647-652
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• 2021

본 연구에서는 에탄올과 노말헥산을 이용하여 당목향 뿌리 추출물을 제조하고, 인체 모유두세포의 세포증식 및 모발성장 관련 신호전달에 미치는 영향을 평가하였다. 당목향 뿌리 추출물의 세포증식 효과는 MTT assay를 실시하였으며, ERK, Akt, Wnt/𝛽-catenin 신호 경로, 5𝛼-reductase의 발현을 western blot 분석을 통해 측정하였다. 당목향 뿌리 추출물은 인체 모유두세포의 증식을 유의하게 증가시켰고, 세포증식에 관여하는 ERK와 Akt의 인산화를 촉진하였으며, 당목향 뿌리 추출물에 의해 증가된 ERK, Akt 인산화 촉진과 세포증식은 MEK/ERK 억제제 PD98059와 PI3K/Akt 억제제 LY294002에 의해 유의하게 감소되었다. 또한 당목향 뿌리 추출물은 GSK-3𝛽 (Ser9)의 인산화를 통한 𝛽-catenin(Ser552, 675)의 인산화를 촉진함으로써 핵 내의 𝛽-catenin 축적을 유도하였고, 5𝛼-reductase type I, II의 활성을 억제하였다. 종합적으로 당목향 뿌리 추출물은 모유두세포의 ERK, Akt 경로의 활성화를 통해 세포의 증식을 유도하며, 𝛽-catenin 신호 경로 활성화 및 5𝛼-reductase 활성 억제를 통해 탈모 예방 및 모발 성장 효과를 나타냄으로써 헤어케어제품의 소재로 응용가능성이 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1251-1257
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• 2019

본 연구에서는 펩티도글리칸이 단핵세포의 $TNF-{\alpha}$ 발현에 미치는 영향을 조사하였고, 또한 펩티도글리칸에 의한 $TNF-{\alpha}$ 발현에 관련된 세포의 요소들을 연구하였다. 사람의 단핵세포주인 THP-1 세포를 펩티도글리칸에 노출시키는 경우 $TNF-{\alpha}$ 분비 증가뿐만 아니라 $TNF-{\alpha}$ 유전자 전사를 유도하는 결과를 가져왔다. TLR-2/4의 억제제인 OxPAPC은 펩티도글리칸에 의한 $TNF-{\alpha}$의 발현을 저해하였다. 그리고 U0126, SB202190, SP6001250, LY294002, Akti IV, rapamycin, NAC, DPI 같은 약리학적 저해제 또한 $TNF-{\alpha}$ 발현을 유전자/단백질 수준에서 상당히 약화시켰다. 그러나 polymyxin B는 $TNF-{\alpha}$ 발현에 영향을 주지않았다. 따라서 펩티도글리칸이 TLR-2, PI3K, Akt, mTOR, MAPKs, ROS 등을 통하여 단핵세포의 $TNF-{\alpha}$ 발현을 증가시킴을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제31권3호
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• pp.321-329
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• 2021

본 연구에서는 매실 메탄올 추출물(maesil methanol fraction, MMF)을 제조하여 인체 전립선암세포 LNCaP, RC-58T 및 PC-3에 대한 증식억제 효과를 확인하였다. 인체 전립선암세포인 PC-3 및 RC-58T와 비교해보았을 때, LNCaP은 MMF의 처리에 따른 증식억제 효과에 가장 민감했다. LNCaP의 형태학적 관찰과 apoptotic body 형성을 관찰해보았으며, MMF의 처리로 인한 형태의 변화, 핵 손상 및 응축을 확인했다. MMF의 처리로 인한 인체 전립선암세포 LNCaP에서 성장억제 효과가 내인성 apoptosis 경로와 관련 있는지 확인한 결과, pro-apoptotic 단백질인 Bax, caspase-3, caspase-9, PARP의 발현이 증가하였고, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 발현이 감소하는 것을 확인했다. MMF와 AIF inhibitor인 N-phenylmalemide (N-PM)의 병용처리군에 비해 MMF 단독처리군의 증식억제 효과가 유의적으로 나타났으며 AIF 및 Endo G의 발현 증가를 통해 외인성 apoptosis 경로에 영향을 미치는 것을 확인했다. 또한 PI3K inhibitor인 LY294002와 MMF의 병용처리군에 비해 MMF 단독처리군의 증식억제 효과가 유의적으로 나타났으며 PI3K, p-Akt, p-mTOR의 발현 감소를 통해 PI3K/Akt/mTOR 신호경로에 영향을 미치는 것을 확인했다. 결론적으로 인체 전립선암세포 LNCaP에서 MMF의 증식억제 효과는 천연물 유래 기능성 식품의 소재로써의 가능성을 보여준다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권2호
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• pp.295-304
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• 2021

Background: Acute promyelocytic leukemia (APL) is a hematopoietic malignancy driven by promyelocytic leukemia-retinoic acid receptor A (PML-RARA) fusion gene. The therapeutic drugs currently used to treat APL have adverse effects. 20(S)-ginsenoside Rh2 (GRh2) is an anticancer medicine with high effectiveness and low toxicity. However, the underlying anticancer mechanisms of GRh2-induced PML-RARA degradation and apoptosis in human APL cell line (NB4 cells) remain unclear. Methods: Apoptosis-related indicators and PML-RARA expression were determined to investigate the effect of GRh2 on NB4 cells. Z-VAD-FMK, LY294002, and C 87, as inhibitors of caspase, and the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) pathways were used to clarify the relationship between GRh2-induced apoptosis and PML-RARA degradation. Results: GRh2 dose- and time-dependently decreased NB4 cell viability. GRh2-induced apoptosis, cell cycle arrest, and caspase3, caspase8, and caspase9 activation in NB4 cells after a 12-hour treatment. GRh2-induced apoptosis in NB4 cells was accompanied by massive production of reactive oxygen species, mitochondrial damage and upregulated Bax/Bcl-2 expression. GRh2 also induced PML/PML-RARA degradation, PML nuclear bodies formation, and activation of the downstream p53 pathway in NB4 cells. Z-VAD-FMK inhibited caspase activation and significantly reversed GRh2-induced apoptosis and PML-RARA degradation. GRh2 also upregulated TNF-α expression and inhibited Akt phosphorylation. LY294002, an inhibitor of the PI3K pathway, enhanced the antitumor effects of GRh2, and C 87, an inhibitor of the TNF-α pathway, reversed NB4 cell viability, and GRh2-mediated apoptosis in a caspase-8-dependent manner. Conclusion: GRh2 induced caspase-dependent PML-RARA degradation and apoptosis in NB4 cells via the Akt/Bax/caspase9 and TNF-α/caspase8 pathways.

• 생명과학회지
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• 제32권11호
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• pp.882-889
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• 2022

Breast cancer anti-estrogen resistance 3 (BCAR3)는 유방암에서 항에스트로겐 내성을 유도하는 유전자들 중의 하나로 발견되었다. 우리는 이미 BCAR3가 c-jun, activator protein-1, serum response element의 promoter 등을 활성화하는 것을 보고하였다. 본 연구에서 우리는 정상 유방세포인 MCF-12A에서 estrogen response element (ERE) 활성에서의 BCAR3의 기능을 조사하였다. BCAR3의 발현이 ERE를 활성화하는 것을 발견하였다. 이 ERE 활성화는 17β-estradiol에 의해 더욱 증가하였고, 이는 항에스트론겐인 tamoxifen에 의해 억제되지 않았다. 다음으로 우리는 ERE 활성화를 이끄는 BCAR3의 신호전달 경로를 연구하였다. BCAR3에 의한 ERE 활성화는 phosphatidylinositol (PI) 3-kinase 경로 억제제인 LY294002와 AZD5363에 의해서는 억제되었으나, Mitogen-activated protein kinase 경로 억제제인 PD98059와 U0126에 의해서는 억제되지 않았다. ERE 활성화는 PI3-kinase의 catalytic subunit p110α와 Akt의 active mutant에 의해서는 유도되었고, 이 활성화는 추가적인 BCAR3에 의해서는 더욱 증가하지 않았다. 이러한 결과로부터 우리는 BCAR3가 PI3-kinase/Akt 신호전달경로를 통하여 ERE 활성화에 중요한 역할을 하는 것을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제32권6호
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• pp.421-429
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• 2022

본 연구에서는 죽상경화 플락에서 발견되는 펩티도글리칸이 혈관염증에서 어떠한 역할을 하는지 알아보기 위하여 염증성 사이토카인의 한 종류인 인터루킨-1 알파의 발현에 대한 영향을 조사하였다. 실험방법으로는 혈관염증을 주도하는 단핵구/대식세포인 THP-1 세포주에 펩티도글리칸을 처리하고 인터루킨-1 알파의 발현을 RT-PCR, real-time PCR, ELISA 방법으로 분석하였다. 펩티도글리칸의 처리 시간과 농도에 비례하여 단핵구/대식세포에서 인터루킨-1 알파의 전사체와 단백질 분비가 증가함을 관찰하였다. 또한 펩티도글리칸의 작용기전을 규명하기 위하여 신호전달을 차단하는 억제제를 세포에 처리하고 인터루킨-1 알파의 발현을 조사하였다. TLR2/4의 억제제인 OxPAPC 그리고 세포 kinase의 작용을 억제하는 LY294002(PI3 kinase 억제), Akti IV (Akt 억제), rapamycin (mTOR 억제), U0126 (MEK 억제), SB202190 (p38 MAPK 억제), SP6001250 (JNK 억제), DPI (NOX 억제)를 처리하는 경우 인터루킨-1 알파 전사체의 발현 그리고 단백질의 분비가 감소되었다. 반면에 LPS의 작용을 억제하는 polymyxin B는 인터루킨-1 알파의 발현에 영향을 주지 않았다. 이상의 결과는, 펩티도글리칸이 TLR2, PI3K, Akt, mTOR, MAPKs를 통하여 단핵구/대식세포의 인터루킨-1 알파 발현을 증가시키고 혈관염증에 기여한다는 것을 나타낸다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제26권4호
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• pp.239-253
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• 2022

Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is known to be involved in airway remodeling and fibrosis of bronchial asthma. However, the molecular mechanisms leading to EMT have yet to be fully clarified. The current study was designed to reveal the potential mechanism of microRNA-21 (miR-21) and poly (ADP-ribose) polymerase-1 (PARP-1) affecting EMT through the PI3K/AKT signaling pathway. Human bronchial epithelial cells (16HBE cells) were transfected with miR-21 mimics/inhibitors and PARP-1 plasmid/small interfering RNA (siRNA). A dual luciferase reporter assay and biotin-labeled RNA pull-down experiments were conducted to verify the targeting relationship between miR-21 mimics and PARP-1. The migration ability of 16HBE cells was evaluated by Transwell assay. Quantitative real-time polymerase chain reaction and Western blotting experiments were applied to determine the expression of Snail, ZEB1, E-cadherin, N-cadherin, Vimentin, and PARP-1. The effects of the PI3K inhibitor LY294002 on the migration of 16HBE cells and EMT were investigated. Overexpression of miR-21 mimics induced migration and EMT of 16HBE cells, which was significantly inhibited by overexpression of PARP-1. Our findings showed that PARP-1 was a direct target of miR-21, and that miR-21 targeted PARP-1 to promote migration and EMT of 16HBE cells through the PI3K/AKT signaling pathway. Using LY294002 to block PI3K/AKT signaling pathway resulted in a significant reduction in the migration and EMT of 16HBE cells. These results suggest that miR-21 promotes EMT and migration of HBE cells by targeting PARP-1. Additionally, the PI3K/AKT signaling pathway might be involved in this mechanism, which could indicate its usefulness as a therapeutic target for asthma.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권1호
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• pp.84-93
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• 2024

Rosmarinic acid (RA) is a phenolic ester that protects human keratinocytes against oxidative damage induced by ultraviolet B (UVB) exposure, however, the mechanisms underlying its effects remain unclear. This study aimed to elucidate the cell signaling mechanisms that regulate the antioxidant activity of RA and confirm its cyto-protective role. To explore the signaling mechanisms, we used the human keratinocyte cell line HaCaT and SKH1 hairless mouse skin. RA enhanced glutamate-cysteine ligase catalytic subunit (GCLC) and glutathione synthetase (GSS) expression in HaCaT cells in a dose- and time-dependent manner. Moreover, RA induced nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (NRF2) nuclear translocation and activated the signaling kinases protein kinase B (AKT) and extracellular signal-regulated kinase (ERK). Treatment with the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) inhibitor LY294002, the ERK inhibitor U0126, and small interfering RNA (siRNA) gene silencing suppressed RA-enhanced GCLC, GSS, and NRF2 expression, respectively. Cell viability tests showed that RA significantly prevented UVB-induced cell viability decrease, whereas the glutathione (GSH) inhibitors buthionine sulfoximine, LY294002, and U0126 significantly reduced this effect. Moreover, RA protected against DNA damage and protein carbonylation, lipid peroxidation, and apoptosis caused by UVB-induced oxidative stress in a concentration-dependent manner in SKH1 hairless mouse skin tissues. These results suggest that RA protects against UVB-induced oxidative damage by activating AKT and ERK signaling to regulate NRF2 signaling and enhance GSH biosynthesis. Thus, RA treatment may be a promising approach to protect the skin from UVB-induced oxidative damage.