• 제목/요약/키워드: MAPK cascade

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TAK1-dependent Activation of AP-1 and c-Jun N-terminal Kinase by Receptor Activator of NF-κB

  • Lee, Soo-Woong;Han, Sang-In;Kim, Hong-Hee;Lee, Zang-Hee
    • BMB Reports
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    • 제35권4호
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    • pp.371-376
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    • 2002
  • The receptor activator of nuclear factor kappa B (RANK) is a member of the tumor necrosis factor (TNF) receptor superfamily. It plays a critical role in osteoclast differentiaion, lymph node organogenesis, and mammary gland development. The stimulation of RANK causes the activation of transcription factors NF-${\kappa}B$ and activator protein 1 (AP1), and the mitogen activated protein kinase (MAPK) c-Jun N-terminal kinase (JNK). In the signal transduction of RANK, the recruitment of the adaptor molecules, TNF receptor-associated factors (TRAFs), is and initial cytoplasmic event. Recently, the association of the MAPK kinase kinase, transforming growth factor-$\beta$-activated kinase 1 (TAK1), with TRAF6 was shown to mediate the IL-1 signaling to NF-${\kappa}B$ and JNK. We investigated whether or not TAK1 plays a role in RANK signaling. A dominant-negative form of TAK1 was discovered to abolish the RANK-induced activation of AP1 and JNK. The AP1 activation by TRAF2, TRAF5, and TRAF6 was also greatly suppressed by the dominant-negative TAK1. the inhibitory effect of the TAK1 mutant on RANK-and TRAF-induced NF-${\kappa}B$ activation was also observed, but less efficiently. Our findings indicate that TAK1 is involved in the MAPK cascade and NF-${\kappa}B$ pathway that is activated by RANK.

Anti-inflammatory effects of proanthocyanidin-rich red rice extract via suppression of MAPK, AP-1 and NF-κB pathways in Raw 264.7 macrophages

  • Limtrakul, Pornngarm;Yodkeeree, Supachai;Pitchakarn, Pornsiri;Punfa, Wanisa
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제10권3호
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    • pp.251-258
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    • 2016
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Several pharmacological properties of red rice extract have been reported including anti-oxidant, anti-tumor, and reduced cancer cell invasion. This study was conducted to evaluate the anti-inflammatory effects of red rice extract on the production of inflammatory mediators in lipopolysaccharide (LPS)-induced Raw 264.7 macrophages. MATERIALS/METHODS: Pro-inflammatory cytokines including tumor necrosis factor-${\alpha}$ and interleukin-6 were determined by ELISA and cyclooxygenase-2 and inducible nitric oxide synthase expression was evaluated using western blot analysis. In addition, the signaling pathway controlling the inflammatory cascade such as nuclear factor kappa B ($NF-{\kappa}B$), activator proteins-1 (AP-1), and mitogen-activated protein kinase (MAPK) was determined. RESULTS: Our results showed that red rice polar extract fraction (RR-P), but not non-polar extract fraction, inhibited interleukin-6, tumor necrosis factor-${\alpha}$, and nitric oxide production in LPS-induced Raw 264.7 cells. RR-P also reduced the expression of inflammatory enzymes, inducible nitric oxide synthase, and cyclooxygenase-2. In addition, activation of AP-1 and $NF-{\kappa}B$ transcription factor in the nucleus was abrogated by RR-P. RR-P inhibited the phosphorylation of extracellular signaling-regulated kinase 1/2, c-Jun NH2-terminal kinase, and p38 MAPK signaling responsible for the expression of inflammatory mediators in LPS-stimulated Raw 264.7 cells. Based on chemical analysis, high amounts of proanthocyanidin and catechins were detected in the RR-P fraction. However, only proanthocyanidin reduced $NF-{\kappa}B$ and AP-1 activation in LPS-activated Raw 264.7 cells. CONCLUSION: These observations suggest that the anti-inflammatory properties of RR-P may stem from the inhibition of pro-inflammatory mediators via suppression of the AP-1, $NF-{\kappa}B$, and MAPKs pathways.

Cancer Chemoprevention by Tea Polyphenols Through Modulating Signal Transduction Pathways

  • Lin, Jen-Kun
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제25권5호
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    • pp.561-571
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    • 2002
  • The action mechanisms of several chemopreventive agents derived from herbal medicine and edible plants have become attractive issues in cancer research. Tea is the most widely consumed beverage worldwide. Recently, the cancer chemopreventive actions of tea have been intensively investigated. It have been demonstrated that the active principles of tea were attributed to their tea polyphenols. Recently, tremendous progress has been made in elucidating the molecular mechanisms of cancer chemoprevention by tea and tea polyphenols. The suppression of various tumor biomarkers including growth factor receptor tyrosine kinases, cytokine receptor kinases, P13K, phosphatases, ras, raf, MAPK cascades, NㆍFB, IㆍB kinase, PKA, PKB, PKC, c-jun, c-fos, c-myc, cdks, cyclins, and related transducing proteins by tea polyphenols has been studied in our laboratory and others. The IㆍB kinase (IKK) activity in LPS-activated murine macrophages (RAW 264.7 cells) was found to be inhibited by various tea polyphenols including (-) epigallocatechin-3-gallate (EGCG), theaflavin (TF-1), theaflavin-3-gal-late (TF-2) and theaflavin-3,3'-digallate (TF-3). TF-3 inhibited IKK activity in activated macrophages more strongly than did the other tea polyphenols. TF-3 inhibited both IKK1 and IKK2 activity and prevented the degradation of IㆍBㆍand IㆍBㆍin activated macrophage cells. The results suggested that the inhibition of IKK activity by TF-3 and other tea polyphenols could occur by a direct effect on IKKs or on upstream events in the signal transduction pathway. TF-3 and other tea polyphenols blocked phosphorylation of IB from the cytosolic fraction, inhibited NFB activity and inhibited increases in inducible nitric oxide synthase levels in activated macrophage. TF-3 and other tea polyphenols also inhibited strongly the activities of xanthine oxidase, cyclooxygenase, EGF-receptor tyrosine kinase and protein kinase C. These results suggest that TF-3 and other tea polyphenols may exert their cancer chemoprevention through suppressing tumor promotion and inflammation by blocking signal transduction. The mechanisms of this inhibition may be due to the blockade of the mitogenic and differentiating signals through modulating EGFR function, MAPK cascades, NFkB activation as wll as c-myc, c-jun and c-fos expression.

LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포의 염증반응에서 MAPK 신호경로 조절을 통한 지칭개 에탄올 추출물의 항염증 효과 (Anti-inflammatory Effects of Hemistepta lyrata Bunge in LPS-stimulated RAW 264.7 Cells through Regulation of MAPK Signaling Pathway)

  • 김철환;이영경;정진우;황병수;정용태;오영택;조표연;강창희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.23-30
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    • 2021
  • 본 연구에서는 LPS로 자극을 유도한 RAW 264.7 대식세포에서 지칭개 추출물의 항염증 효능을 알아보기 위해 이와 연관된 다양한 인자(NO, PGE2, IL-6, 및 TNF-α)와 MAPK 신호전달 경로에 대해서 조사하였다. 먼저HL 처리에 따른 세포 생존율에 대해 조사한 결과, HL을 농도별로 처리했을 때 저농도인 25 ㎍/mL에서부터 고농도인 100 ㎍/mL까지 모두 90% 이상의 생존율이 나타났으며, LPS를 처리한 RAW 264.7 대식세포에서도 90% 이상의 생존율을 나타내 실험에 사용된 HL의 농도가 RAW 264.7 대식세포에서 무독성임을 확인할 수 있었다. 이러한 무독성 조건에서 HL의 항염증 활성을 확인하기 위하여 염증 매개체(inflammatory mediators)로 잘 알려진 NO와 PGE2의 생성 변화를 확인한 결과, LPS로 염증반응이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 NO와 PGE2의 생성이 농도 의존적으로 억제됨을 확인하였다. HL이 NO와 PGE2를 억제하는 항염증 효과가 있음을 관찰하였고, 이에 전 염증성 사이토카인 분비에도 유의성 있는 효과를 나타낼 것이라 판단되어 전 염증성 사이토카인(IL-6와 TNF-α)에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다. HL은 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포의 염증반응에서 IL-6의 생산을 유의적으로 억제함을 관찰할 수 있었다. 한편 다른 전 염증성 사이토카인인 TNF-α생산에는 아무 영향을 주지 않았다. 이러한 결과는 HL이 전 염증성 사이토카인 중 TNF-α조절에 관여하지 않고, IL-6 생성을 억제하여 염증 매개체의 생성을 억제한다고 추측할 수 있었다. HL이 NO, PGE2, 및 IL-6의 조절에 작용하는 메커니즘이 상위 시그널인 MAPK cascade의 억제를 통해 나타나는 효과인지 알아보기 위해 염증과 관련된 MAPK 시그널인 p38, ERK, 및 JNK의 발현 변화를 관찰하였다. HL은 p38과 ERK의 발현 활성화를 상당히 약화시켰지만 JNK는 p38과 ERK 보다 덜 민감하게 조절함을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 보면 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 HL은 MAPK 신호경로인 JNK 발현에 유의적인 영향을 주지 못해서 JNK와 관련된 TNF-α생산에 영향을 주지 못한 것으로 판단된다. 다른 MAPK 신호경로인 p38과 ERK의 발현을 약화시킴으로써 그 다음 기작인 IL-6, NO, 및 PGE2의 생산을 억제시켜 염증반응을 억제한 것으로 추측되어 진다. 이상의 결과를 종합해 보면 HL이 항염 활성을 가지고 있음을 확인할 수 있었으며, 이를 기반으로 HL의 MAPK 신호경로를 통한 염증성 사이토카인과 염증 매개체와의 연관성에 대한 기초자료로 활용할 수 있는 근거 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 다양한 경로를 통한 염증 조절 기전 연구는 추가적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

From Recognition to Defense Responses in Rice Plant

  • Jwa, Nam-Soo
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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    • pp.13-13
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    • 2003
  • When plants are infected by plant pathogens, rapid cell responses are initiated for further inhibition from fast invasion of pathogens. Hypersensitive response (HR) of plant is well known defense response stopping pathogenesis process through rapid cell death. However, informations on the signaling pathway from reception of pathogen by host plants to appropriate resistant responses are very limited to date. Efficient perception of infection by pathogens and well-programmed signalling mechanism for appropriate responses are important for survival of plants. Plant have developed a sophisticated network(s) of defense/stress responses, among which one of the earliest signalling pathways after perception (of stimuli) is the evolutionary conserved Rop GTPase and mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascade.(중략)

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PD98059 Induces the Apoptosis of Human Cervical Cancer Cells by Regulating the Expression of Bcl2 and ERK2

  • Yang, Eun-Ju;Chang, Jeong-Hyun
    • 대한의생명과학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.291-295
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    • 2011
  • PD98059 is the specific inhibitor of extracellular signaling-regulated kinase (ERK) kinase (MEK). ERK is involved in a mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascade controlling cell growth and differentiation. Although the inhibition of ERK is known to induce cell death in various cell lines, this effect is still controversial and the role of PD98059 on the death of HeLa $S_3$ cells, a subclone of the cervical cancer cell line, is not well understood. The apoptosis of HeLa $S_3$ cells increased after the treatment of 50 ${\mu}M$ PD98059. The induction of apoptosis by PD98059 was occurred in a time- and a dose-dependent manners. The expression of Bcl-2 was reduced in accordance with decrease of ERK2 expression. Taken together, these results indicate that PD98059 has a cytotoxicity in HeLa $S_3$ cells and it may be used as a potential target for the treatment of cervical cancer.

Saccharomyces cerevisiae의 균사형 생장에서 이중 특이성 인산화 효소, ScKns1p의 기능 분석 (Function of Dual Specificity Kinase, ScKns1, in Adhesive and Filamentous Growth of Saccharomyces cerevisiae)

  • 박윤희;양지민;양소영;김상미;조영미;박희문
    • 미생물학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.110-116
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    • 2011
  • ScKns1는 Saccharomyces cerevisiae에서 발견되는 이중 특이성 인산화 효소이다. S288c 계열에서 $Sckns1{\Delta}$ 균주는 야생형과 차이를 보이지 않아, ScKns1의 세포 내 기능에 대해 밝혀지지 않았다. 그러나 분열 효모에서 LAMMER kinase는 세포 엉김과 균사형 생장 및 산화 스트레스와 관련된 것으로 밝혀졌다. 따라서 형태학적 변화를 관찰할 수 있는 S. cerevisiae ${\Sigma}1278b$ 균주에서 ScKNS1 결손균주($Sckns1{\Delta}$)를 제조하고 표현형 변화를 통하여 기능을 분석하였다. $Sckns1{\Delta}$ 균주는 균사형 생장을 유도하는 질소고갈 조건과 butanol 첨가 조건에서 균사형 생장의 결함을 보였으며, agar 표면의 부착생장도 감소하였다. 또한 $Sckns1{\Delta}$ 균주에 균사형 생장을 조절하는 MAPK 경로 유전자를 도입한 결과 RAS2와 STE20에 의해서는 균사형 생장 결함이 회복되지 않았으나, STE11, STE12와 TEC1에 의해서 결합이 회복되었다. 이러한 결과들은 S. cerevisiae에서도 LAMMER kinase가 MAPK 경로를 통하여 균사형 생장을 조절함을 시사한다.

익모초 에탄올 추출물의 항산화 및 항염증 활성 (Anti-oxidant and Anti-inflammatory Effects of Ethanol Extracts from Leonurus japonicus Houtt. on LPS-induced RAW 264.7 Cells)

  • 최유나;최유경;난리;추병길
    • 한국유기농업학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.659-677
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    • 2020
  • 본 실험에서는 익모초 지상부 에탄올 추출물의 항산화 및 항염증 효과를 확인하여 건강 기능성 소재로서의 가능성을 평가하고자 하였다. DPPH 및 ABTS radical 소거 활성, 환원력, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 통해 익모초의 항산화능을 측정한 결과, 400 ㎍/mL, 1500 ㎍/mL의 농도에서 57.8%, 62.3%의 DPPH 및 ABTS radical 소거활성을 보였고 환원력 또한 농도 의존적으로 증가하는 경향을 보였다. 총 폴리페놀 함량 및 플라보노이드 함량은 1 mg/mL의 농도에서 각각 51.40 ± 0.47 mg of gallic acid equivalents/g, 73.28 ± 0.10 mg of rutin equivalents/g로 나타났으며, 익모초 추출물은 세포 내 ROS의 생성 억제에 있어서 유의적인 효과를 보였다. 익모초의 항염증 효과를 측정한 결과, LPS로 자극해 활성화된 RAW 264.7 cell에서 익모초 추출물(0~400 ㎍/mL)의 세포 독성은 없었으며 LPS 처리로 유도된 세포의 형태학적 변화도 농도의존적으로 완화되는 경향을 보였다. NO 발생량은 LPS 처리군과 비교해 익모초 추출물 처리 시 농도 의존적으로 감소하였고, 400 ㎍/mL에서는 90.3%로 NO의 생성이 억제되었다. 염증성 cytokine (TNF-α, IL1-β)의 생성도 유의적으로 감소하였고 NO를 생성하는 염증성 단백질 iNOS의 발현 또한 억제되었으며 이와 같은 염증성 단백질의 전사를 조절하는 NF-κB (NF-κB, IκB-α) 및 MAPK (ERK, p38)의 인산화 및 활성화 또한 익모초 추출물 처리로 인해 억제됨을 확인하였다. 따라서 익모초 추출물은 NF-κB signaling pathway 및 ERK/p38 MAPK cascade pathway의 조절을 통해 염증성 단백질 및 염증인자의 발현을 감소시킨다고 볼 수 있다. 이러한 결과를 토대로 익모초 지상부 에탄올 추출물은 천연 기능성 소재로서 활용될 가능성이 있으며, 본 연구 결과는 익모초의 고부가가치 향상을 위한 기초자료로 도움이 될 것으로 생각된다.

RAW 264.7 세포에서 담배잎산말의 TLR4/MAPKs/NF-κB 신호전달체계 조절을 통한 항염증 효과 (Desmarestia tabacoides Ameliorates Lipopolysaccharide-induced Inflammatory Responses via Attenuated TLR4/MAPKs/NF-κB Signaling Cascade in RAW264.7 Cells)

  • 윤현서;안현;박충무
    • 생명과학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.463-470
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    • 2023
  • Desmarestia tabacoides Okamura는 전 세계적으로 널리 분포하는 갈조류 중 하나이다. 몇몇 산말류의 항종양, 멜라닌 생성 억제 및 광보호 활성에 대한 연구는 있었으나 D. tabacoides Okamura의 항염증 기전에 대해서는 보고되지 않아 본 연구에서는 LPS (lipopolysaccharide)로 자극된 RAW 264.7 세포에서 D. tabacoides Okamura 에탄올 추출물(DTEE)의 항염증 기전을 inducible nitric oxide synthase (iNOS)와 cyclooxygenase (COX)-2의 발현 및 이들의 상위신호전달물질인 nuclear factor (NF)-κB, mitogen-activated protein kinase (MAPK) 그리고 phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt의 인산화 조절 정도를 통해 분석하였다. DTEE의 처리는 세포 독성 없이 LPS로 유도된 NO와 prostaglandin (PG) E2의 생성과 이들의 생성 효소인 iNOS 및 COX-2의 발현을 유의하게 억제하였다. 그리고 LPS에 의해 활성화된 NF-κB 및 상위 신호 전달 물질인 extracellular signal-regulated kinase (ERK), c-Jun NH2-terminal kinase (JNK) 및 p38은 DTEE 처리에 의해 유의적으로 억제되었다. DTEE의 처리는 RAW 264.7 세포에서 LPS에 의해 활성화되는 adaptor molecule인 Toll-like receptor (TLR) 4 및 myeloid differentiation primary response (MyD) 88 또한 유의적으로 억제하였다. 이 결과를 통해 DTEE는 LPS에 의해 유도된 TLR4와 NF-κB 및 MAPK의 활성을 억제함으로써 염증 매개인자의 발현을 조절하였고, 이는 DTEE가 염증을 완화할 수 있는 기능성 식품의 소재로써 유용하게 사용될 수 있음을 시사한다.

An Antisense Oligodeoxynucleotide to the LH Receptor Attenuates FSH-induced Oocyte Maturation in Mice

  • Yang, Jiange;Fu, Maoyong;Wang, Songbo;Chen, Xiufen;Ning, Gang;Xu, Baoshan;Ma, Yuzhen;Zhang, Meijia;Xia, Guoliang
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제21권7호
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    • pp.972-979
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    • 2008
  • It has been recently shown that expression of the LH receptor (LHR) in cumulus cells is related with FSH-induced meiotic resumption of mouse cumulus enclosed oocytes (CEOs). However, to date, it is still unclear whether LHR expression in cumulus cells plays a key role during FSH-induced oocyte maturation. The purpose of this study was to characterize the functional role of LHRs in cumulus cells. CEOs were isolated from eCG-primed preovulatory follicles and cultured in hypoxanthine (HX) arrested medium. LHR protein expression in cumulus cells was time-dependent increasing during the process of FSH-induced oocyte maturation. While the sense oligodeoxynucleotide (ODN) had no effect, antisense ODN inhibited FSH-induced LHR expression and meiotic resumption. Moreover, this antisense ODN against LHR could inhibit FSH-induced mitogen-activated protein kinase (MAPK) phosphorylation. This study suggested that LHR expression in cumulus cells is involved in FSH-induced oocyte meiotic resumption, which process is possibly regulated by MAPK cascade.