• Molecules and Cells
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• 제28권1호
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• pp.37-42
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• 2009

Iron binding lactoferrin (Lf) is involved in the control of cell cycle progression. However, the molecular basis underlying the effects of Lf on cell cycle control, as well as its target genes, remains incompletely understood. In this study, we have demonstrated that a relatively low level of ironsaturated Lf, Lf($Fe^{3+}$), can stimulate S phase cell cycle entry, and requires Akt activation in MCF-7 cells. Lf($Fe^{3+}$) immediately induced Akt phosphorylation at Ser473, which subsequently induced the phosphorylation of two G1-checkpoint Cdk inhibitors, $p21^{Cip/WAF1}$ and $p27^{kip1}$. The Lf($Fe^{3+}$)-induced phosphorylation of Cdk inhibitors impaired their nuclear import behavior, thereby inducing cell cycle progression. However, the treatment of cells with a PI3K inhibitor, LY294002, almost completely blocked Lf($Fe^{3+}$)-stimulated cell cycle progression. LY294002 treatment abrogated Lf($Fe^{3+}$)-induced Akt activation, and prevented the cytoplasmic localization of $p27^{kip1}$. Higher levels of $p21^{Cip/WAF1}$ were also detected in the cytoplasmic sub-cellular compartment as a measure of cellular response to Lf($Fe^{3+}$). Consequently, the degree of phosphorylation of retinoblastoma protein was enhanced in response to Lf($Fe^{3+}$). Therefore, we conclude that Lf($Fe^{3+}$), as a potential antagonist of Cdk inhibitors, can facilitate the functions of E2F during progression to S phase via the Akt signaling pathway.

• Molecules and Cells
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• 제26권3호
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• pp.285-290
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• 2008

Estrogen-induced proliferation in estrogen receptor (ER)-positive breast cancer cells is primarily mediated through two distinct intracellular receptors, $ER{\alpha}$ and $ER{\beta}$. Although tumor necrosis factor alpha ($TNF{\alpha}$) and $E2/ER{\alpha}$ are known to exert opposing effects on cell proliferation in MCF-7 cells, the mechanism by which $TNF{\alpha}$ antagonizes $E2/ER{\alpha}$-mediated cell proliferation is not well understood. The present study suggests that reduced cell survival in response to $TNF{\alpha}$ treatment in MCF-7 cells may be associated with the down-regulation of $ER{\alpha}$ protein. The decrease in $ER{\alpha}$ protein level was accompanied by an inhibition of $ER{\alpha}$ gene transcription. Cell viability was decreased synergistically by the combined treatment with $ER{\alpha}$-siRNA and $TNF{\alpha}$. Furthermore, pretreatment of cells with the PI3-kinase (PI3K)/ Akt inhibitor, LY294002, markedly enhanced $TNF{\alpha}$-induced down-regulation of the $ER{\alpha}$ protein, suggesting that the PI3K/Akt pathway might be involved in control of the $ER{\alpha}$ level. Moreover, down-regulation of $ER{\alpha}$ by $TNF{\alpha}$ was not inhibited in cells that were pretreated with the proteasome inhibitors, MG132 and MG152, which suggests that proteasome-dependent proteolysis does not significantly influence $TNF{\alpha}$-induced down-regulation of $ER{\alpha}$ protein. In contrast, the effect of the PI3K/Akt inhibitor on $ER{\alpha}$ was blocked in cells that were treated with LY294002 in the presence of the proteasome inhibitors. Collectively, our findings show that the $TNF{\alpha}$ may partly regulate the growth of MCF-7 breast cancer cells through the down-regulation of $ER{\alpha}$ expression, which is primarily mediated by a PI3K/Akt signaling.

• BMB Reports
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• 제30권3호
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• pp.182-187
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• 1997

The NADPH oxidase of phagocytes catalyzes the reduction of oxygen to $O_2^-$ at the expense of NADPH. The enzyme is dormant in resting neutrophils and becomes activated on stimulation. During activation, $p47^{phox}\;(\underline{ph}agocyte\;\underline{ox}idase\;factor)$, a cytosolic oxidase subunit, becomes extensively phosphorylated at a number of serines located between S303-S379. Oxidase activation can also be achieved by the addition of phosphorylated recombinant $p47^{phox}$ by protein kinase C in the cell-free system in the presence of $GTP{\gamma}S$. The cell-free activation is inhibited by wortmannin and LY294002. specific inhibitors of phosphatidylinositol 3kinase (PI 3-kinasel) These results indicate that PI 3-kinase may playa pivotal role in the activation of NADPH oxidase.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.53-59
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• 2023

Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) has no effect on normal cells, but selectively can induce apoptosis in tumor cells. Gartanin, a xanthone compound in mangosteen, has been shown to inhibit cancer cell growth by arresting the cell cycle and inducing autophage. In this study, we revealed that gartanin can sensitize TRAIL-induced human liver cancer cell death. We also found that gartanin enhances DR5 expression, a death receptor for TRAIL. This effect appears to be related to CHOP activation associated with the response of endoplasmic reticulum stress. Gartanin treatment also inhibited p62 protein expression and cleaved LC3 to activate autophagy flux, which is related with TRAIL-induced cell death. Pretreatment with autophagy flux inhibitor, LY294002, inhibited gartanin-induced DR5 expression. In summary, our results reveal that the combined treatment of gartanin and TRAIL can be a valuable tool for cancer treatment.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권5호
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• pp.551-562
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• 2003

연구배경 : NF-${\kappa}B$는 많은 염증 유발성 물질들을 발현시키는데 필요한 전사 인자로서, 염증성 폐질환 발병에 관여한다는 사실이 확인되었다. 이러한 NF-${\kappa}B$의 활성화에는 여러 신호전달 체계가 관여한다는 사실이 밝혀지고 있으며 최근 PI3K/Akt 경로도 NF-${\kappa}B$ 활성화에 관여한다는 연구 결과가 보고되고 있으나, 실험 대상 세포주마다 활성화 기전이 다르고 호흡기 상피세포에 대한 결과도 알려져 있지 않아 호흡기 상피세포에서의 NF-${\kappa}B$ 활성화에 PI3K/Akt 경로가 관여하는지를 밝히기 위하여 본 연구를 시행하게 되었다. 방법 : 인체 기관지 상피세포주인 BEAS-2B와 폐암 세포주인 A549, NCI-H157을 사용하여 Akt 활성화와 $I{\kappa}B{\alpha}$ 분해 여부를 확인하기 위해 western blot을 시행하였다. Wortmannin, LY294002 및 DN-Akt를 이용하여 Akt 경로를 억제하였고, NF-${\kappa}B$ 활성화와 전사 활성을 측정하기 위하여 각각 EMSA와 luciferase assay를 시행하였다. 결과 : BEAS-2B, A549 및 NCI-H157 세포주에 TNF-$\alpha$ 및 insulin을 처리한 경우 Akt 활성화가 유도되었다. Insulin 으로 Akt 경로를 활성화시킨 경우 $I{\kappa}B{\alpha}$ 분해가 일어나지는 않았다. Wortmannin, LY294002 및 DN-Akt 를 이용하여 Akt 경로를 억제한 경우 TNF-$\alpha$에 의한 $I{\kappa}B{\alpha}$ 분해 및 IKK 활성화가 억제되지는 않았으며, NF-${\kappa}B$ 활성화도 억제되지 않았다. Wortmannin을 처리한 경우 TNF-$\alpha$에 의한 NF-${\kappa}B$ 전사 활성이 오히려 증가하는 양상을 보였으나, DN-Akt 이입시킨 경우에는 관찰되지 않았다. 결론 : 인체 호흡기 상피세포에서는 $I{\kappa}B$/NF-${\kappa}B$ 경로의 활성화는 PI3K/Akt 경로와 무관한 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권4호
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• pp.417-425
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• 2017

벌사상자는 여성의 생식기 질환이나 화농성 피부염에 주로 사용되어온 한약재로, 최근 들어 암과 관련된 연구가 많이 이루어짐에 따라 벌사상자의 항암 효과에 대한 관심이 높아지고 있다. 벌사상자의 대표적인 성분인 osthole, xanthotoxol 등은 벤젠고리 화합물로 에탄올과 같은 유기용매에 잘 용해된다. 이에 따라 본 연구에서는 AGS 위암세포에서 벌사상자 에탄올 추출물(CME)에 대한 세포주기 정지 유도 효과를 확인하고자 하였다. CME 처리에 의한 AGS 위암세포의 증식 억제 유도 효과 및 세포독성 효과를 확인하기 위하여 MTT assay와 LDH release assay를 실시한 결과, 농도 및 시간 의존적으로 세포생존율이 감소하였으며, 농도 의존적인 세포독성 효과를 확인하였다. 또한, CME의 농도가 증가할수록 AGS 위암세포의 형태학적 변화가 관찰되었다. 이러한 세포증식 억제 유도 효과가 세포주기 정지에 의한 것인지 확인하기 위하여 CME를 농도별로 24시간 동안 처리한 후 세포주기를 측정하였다. 그 결과 G1기의 세포가 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. 그리고 CME의 처리가 세포주기와 관련된 단백질에 미치는 영향을 알아보기 위하여 western blot analysis를 실시하여 G1기 세포주기 정지와 관련된 신호 단백질들의 발현 변화를 확인하였다. 그 결과 CME의 처리가 세포 증식과 분열에 중요한 역할을 하는 p-Akt와 p-GSK-$3{\beta}$의 발현을 저해하는 것을 확인하였고, 이에 따라 p53의 발현과 활성이 증가하여 p21의 발현이 증가함을 확인하였다. 또한, p21의 증가에 따른 cyclin E의 발현 감소와 CDK2의 비활성화 상태인 p-CDK(T14), p-CDK(Y15)의 발현 증가를 확인하였다. 이와 같은 CME의 세포주기 억제 유도 효과가 일어나는 신호경로를 확인하기 위하여 LY294002(PI3K/Akt 저해제), BIO(GSK-$3{\beta}$ 저해제), Pifithrin-${\alpha}$(p53 저해제)를 CME와 각각 또는 병행 처리한 후 MTT assay, 세포주기 측정, western blot analysis를 진행하였다. 그 결과 LY294002의 처리는 CME 처리군과 유사하게 세포생존율을 저해시키고 G1기 정지를 유도했으며, 세포주기 단백질을 조절하였다. 또한, GSK-$3{\beta}$와 p53 저해제를 처리하였을 때 CME를 병행 처리했음에도 불구하고 세포증식 억제나 G1기 정지와 같은 항암 효과가 나타나지 않았으며, 관련 신호경로 단백질의 변화도 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 CME의 처리가 Akt/GSK-$3{\beta}$/p53 신호경로를 조절하여 cyclin E의 발현을 감소시키고 CDK2의 활성을 억제함으로써 G1기 세포주기 정지를 유도함을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제23권9호
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• pp.1163-1169
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• 2013

인슐린은 근육세포 표면으로 포도당 수송체 4(glucose transporter 4, GLUT4)를 유도하여 혈액 속의 포도당을 세포 내로 유입시키도록 작용한다고 알려져 있다. Fagopyritol은 인슐린과 유사한 작용을 하는 것으로 알려져 있으므로, 본 연구에서는 혈당강하 효과가 있다고 알려진 fagopyritol을 랫드의 근육세포주(L6GLUT4myc 세포)에 처리하여, 아직 명확하게 밝혀지지 않은 fagopyritol의 혈당강하 기전을 규명하고자 수행하였다. Fagopyritol의 혈당강하 기전을 규명하기 위하여 근원세포(myoblast)와 근관세포(myotube)에 fagopyritol을 처리하여 액틴 필라멘트의 구조와 GLUT4에 미치는 영향을 분석하였다. Fagopyritol을 myoblast에 처리하였을 때, GLUT4가 처리군에서 대조군과 비교하여 유의 있게 원형질막 쪽으로 유도되는 것을 확인하였고, 액틴 필라멘트의 구조가 재조정되면서 GLUT4의 이동을 돕는 것으로 생각된다. 또한 fagopyritol이 인슐린과 유사한 작용 경로를 가지는지 확인하기 위하여, 인슐린 작용 경로에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)의 억제제인 LY294002를 fagopyritol과 함께 처리하였을 때 GLUT4가 원형질막 쪽으로 유도되지 않는 것을 확인하였다. Fagopyritol을 myotube에 처리하였을 때, myoblast에 처리하였을 때와 유사한 결과를 나타내었다. 이러한 결과를 종합하면 fagopyritol이 인슐린과 유사한 작용을 하여 액틴 필라멘트의 구조 변경과 GLUT4의 이동을 촉진시키는 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제24권3호
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• pp.241-248
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• 2020

Luminespib (AUY922), a heat shock proteins 90 inhibitor, has anti-neoplastic and antitumor effects. However, it is not clear whether AUY922 affects events in vascular diseases. We investigated the effects of AUY922 on the platelet-derived growth factor (PDGF)-BB-stimulated proliferation and migration of vascular smooth muscle cells (VSMC). VSMC viability was detected using the XTT (2,3-bis-(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide) reagent. To detect the attenuating effects of AUY922 on PDGF-BB-induced VSMCs migration in vitro, we performed the Boyden chamber and scratch wound healing assays. To identify AUY922-mediated changes in the signaling pathway, the phosphorylation of protein kinase B (Akt) and extracellular signal-regulated kinase (ERK) 1/2 was analyzed by immunoblotting. The inhibitory effects of AUY922 on migration and proliferation ex vivo were tested using an aortic ring assay. AUY922 was not cytotoxic at concentrations up to 5 nM. PDGF-BB-induced VSMC proliferation, migration, and sprout outgrowth were significantly decreased by AUY922 in a dose-dependent manner. AUY922 significantly reduced the PDGF-BB-stimulated phosphorylation of Akt and ERK1/2. Furthermore, PD98059 (a selective ERK1/2 inhibitor) and LY294002 (a selective Akt inhibitor) decreased VSMC migration and proliferation by inhibiting phosphorylation of Akt and ERK1/2. Greater attenuation of PDGF-BB-induced cell viability and migration was observed upon treatment with PD98059 or LY294002 in combination with AUY922. AUY922 showed anti-proliferation and anti-migration effects towards PDGF-BB-induced VSMCs by regulating the phosphorylation of ERK1/2 and Akt. Thus, AUY922 is a candidate for the treatment of atherosclerosis and restenosis.

• 대한임상검사과학회지
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• 제50권3호
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• pp.337-344
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• 2018

발생하는 간암 중 가장 주요한 형태인 간세포암은 강한 전이특성으로 인해 높은 재발율과 사망률을 보인다. Silymarin은 엉겅퀴에서 추출한 플라보노이드 성분으로 여러 암세포주에서 상피간엽전환(epithelial mesenchymal transition, EMT) 조절을 통해 항암효과를 보이는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 silymarin이 EMT의 조절을 통해 간세포암 세포주인 Huh7 cell의 침윤과 전이를 억제하는지를 분석하고자 하였다. Huh7 cell의 침윤과 전이 활성을 분석하기 위하여 wound healing assay와 in vitro invasion assay를 시행하였고 EMT 관련 유전자와 상위 신호전달물질의 발현 분석을 위해 Western blot assay를 실시하였다. 그 결과 silymarin은 농도 의존적으로 Huh7 cell의 침윤과 전이를 억제하였다. EMT 관련 유전자 중 세포 부착 단백질인 E-cadherin은 증가하였으나, 중간엽세포의 지표인 vimentin, 종양미세환경 조절에 관여하는 MMP-9의 발현은 억제되었고 이들의 활성에 관여하는 전사인자인 Snail과 nuclear factor $(NF)-{\kappa}B$ 또한 농도 의존적으로 활성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 상위신호전달물질 중 silymarin은 phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt의 인산화 억제를 통해 EMT 관련 유전자들을 조절하는 것으로 나타났고 이것은 selective inhibitor인 LY294002의 처리 결과로 확인할 수 있었다. 결과적으로, silymarin은 PI3K/Akt 경로를 통해 EMT 관련 유전자의 발현을 조절함으로써 Huh7 cell의 침윤과 전이를 억제하는 것으로 생각된다. 이를 통해 silymarin이 간세포암의 전이 억제에 효과적인 항암물질의 후보가 될 수 있는 잠재력을 가진 후보물질이 될 수 있음을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제20권10호
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• pp.1443-1450
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• 2010

Honokiol은 작은 분자량을 갖는 중국의 약초인 'Magnolia officinalis'에서 추출한 리간드로서 중국과 일본에서 전통 의약제로 사용되어 왔다. 이전 연구에서는 honokiol이 다양한 종류의 암에서anti-angiogenic, anti-invasive, anti-proliferative activities 등의 다양한 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 우리는 이전 연구에서 Nitric oxide donor인 sodium nitroprusside (SNP)에 의해서 토끼 무릎관절연골세포에서 세포사멸이 일어나는 것을 보고하였다. 본 연구에서는 무릎 연골세포에서 NO에 의해 유도되는 세포사멸이 honokiol 처리농도에 의존적으로 억제되는 것을 세포형태, MTT assay, Western blot analysis 그리고 FACS를 통해 확인할 수 있었다. 또한, honokiol은 SNP에 의해 유도되는 p53의 발현 및 pro-caspase-3의 활성 저해, DNA fragmentation을 억제하였다. Honokiol에 의한 세포사멸 억제는 PI-3K의 특정 저해제인 LY294002를 SNP와 honokiol과 함께 처리하였을 때 세포의 사멸이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 honokiol이 PI-3K/AKT pathway를 통하여 NO가 유도하는 세포사멸을 억제하는 것을 의미한다.