• Applied Biological Chemistry
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• 제46권1호
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• pp.60-65
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• 2003

피부노화는 크게 생리적 노화(chmnological aging)와 광노화(photoaging)로 나누어 진다. 진피세포와 표피세포에서 광노화는 MMP(Matrix metalloproteinase)의 분비량이 증가하면서 MMP와 TIMP(Tissue inhibitors of metalloproteinase)의 균형을 깨뜨려 진피층을 붕괴가 유도된다. 본 연구는 광노화 및 암 전이 과정, 관절염 등 여러 질병에서 주목받고 있는 MMP-1의 생성 억제활성물질을 120여종의 식용식물(edible plants)로부터 활성물질을 분리, 정제하고 정제물질의 일부 물리화학적 성질을 규명하였다. 표피세포(HaCaT)와 진피세포(HS68) 세포주를 이용하여 다양한 강도의 UVB를 조사하여 생성되는 MMP-1의 양과 감수성을 검토한 결과 HS68에서 UVB의 조사량에 비례하여 MMP 분비량이 증가되는 반면, HaCaT세포의 MMP 분비량은 유의적 차이를 보이지 않았다. MMP-1 생성량이 가장 높은 UVB 조사량은 35 $mJ/cm^2$ 내외이었고, UVB조사 후 분비되는 MMP-1의 양은 36-48시간대에 가장 높게 나타났다. MMP-1의 생성 억제활성을 검색한 결과 아가위(Crataegus pinnatifida Bunge)의 냉수분획층(CP)에서 최대활성을 나타내었다. CP를 periodate 산화 처리에서는 변화가 없으나 pronase 처리시 활성이 감소되는것으로 단백질이 활성의 본체임을 확인하였다. 정제는 CP의 ultrafiltration처리, DEAE-Tayopearl 650c, Butyl-Tayopearl 650M의 이온교환크로마토그래프와 Bio-Gel P-30겔 여과 크로마토그래프 통해서 MMP-1 억제 활성 분획층 CP-2Va-2를 정제하였다. CP-2Va-2의 MMP-1억제활성은 88.5%이었으며, 분자량은 HPLC로 확인한 결과 19kDa, SDS-PAGE에서는 20 kDa 확인됨으로써 monomer구조임을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제32권1호
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• pp.51-55
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• 2022

Matrix metalloproteinases (MMPs)는 세포의 기저막 분해에 관여하는 효소로 과발현된 MMPs는 암세포 침윤과 전이에 직접적인 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 항산화, 항염증, 항균활성 있는 것으로 보고되어 있는 염주괴불주머니 추출물을 이용하여 PMA로 유도된 인간 섬유육종세포 HT-1080 세포에서 MMP-2, MMP-9의 발현 조절에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 염주괴불주머니 추출물은 TIMP-1 및 TIMP-2를 증가시키면서 MMP-2 및 MMP-9의 mRNA 및 단백질 발현 수준을 모두 감소시키는 것으로 나타났다. 또한 p38, JNK, ERK의 인산화를 억제하였으며, 이를 통해 염주괴불주머니 추출물은 MAPKs 신호 전달 경로 조절에 영향을 줌으로써 MMPs 발현을 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 이러한 연구의 결과는 염주괴불주머니를 이용한 암 전이 억제 소재 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제31권12호
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• pp.1100-1109
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• 2021

염생식물인 비쑥은 식용이 가능한 약용식물로서 살충, 항염, 항콜레스테롤, 해열, 항균 활성 등이 알려져 있다. 본 연구에서는 phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA)로 자극된 인간 섬유육종 HT-1080 세포에서 5가지 활성검색방법 즉 : gelatin zymography, MMPs ELISA, wound healing assay, reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR), Western blot을 이용하여 비쑥의 조추출물과 그 용매 분획물의 MMP-2와 MMP-9 효소 활성에 대한 저해 효과를 평가하였다. 비쑥 시료들을 메틸렌 클로라이드(MC)와 메탄올(MeOH)로 각각 2번 추출하여 합한 것을 조추출물로 사용하였으며 이 조추출물은 MMP-2와 MMP-9 효소활성에 대해 유의한 억제 효과를 나타내었다. 이 조추출물은 용매극성에 따라 다시 n-hexane, 85% aq.MeOH, n-butanol 및 물 분획층으로 분획되었으며 이렇게 얻어진 4개의 용매 분획물들중에 n-hexane과 85% aq.MeOH 분획이 gelatin zymography와 MMP ELISA assay에서 MMP-2와 MMP-9의 활성을 효과적으로 억제하였다. 또한 wound healing assay, RT-PCR 및 Western blot assay에서 H₂O 분획을 제외한 모든 용매 분획물들이 세포 이동, 그리고 MMP-2 및 MMP-9의 mRNA와 단백질 발현을 유의하게 억제하였다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권6호
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• pp.548-553
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• 2003

목 적 : 뇌수막염에서 MMP-9은 뇌혈관 내피하 기질막을 분해하여 혈관-뇌장벽을 파괴하는데 주된 역할을 담당하며 TIMP-1은 MMP-9의 전효소와 복합체를 형성하여 MMP-9의 작용을 선택적으로 억제하는 인자로 알려져 있으나 이들의 상호작용은 아직 밝혀진 바가 별로 없다. 최근 세균성 뇌수막염 환자의 뇌척수액에서 MMP-9과 TIMP-1 측정에 대한 연구가 있었고, 특히 세균성 뇌수막염에서 신경학적 합병증의 예후인자와 관련하여 MMP-9의 역할에 대한 보고들이 있었으나 아직 무균성 뇌수막염 환자를 대상으로 한 보고는 별로 없었고 특히 국내에서 보고된 바는 없었다. 이에 저자들은 무균성 뇌수막염 환아의 혈액과 뇌척수액에서 MMP-9과 TIMP-1의 농도를 측정하여 대조군과 비교하고, MMP-9과 TIMP-1 및 다른 뇌수막염 관련인자들 사이의 상관관계를 비교 분석하고자 하였다. 방 법: 2002년 6월부터 7월까지 강북삼성병원 소아과 내원환자 중 발열과 뇌막자극증상을 보인 40명의 환아들을 대상으로 뇌척수액 검사를 시행하여, 무균성 뇌수막염 소견을 보인 25명을 뇌수막염군, 정상소견을 보인 14명을 대조군으로 하였다. 입원당일 혈액과 뇌척수액을 채취하여 혈액에서 백혈구수를 측정하고, 뇌척수액에서 백혈구수와, 당, 단백농도 및 뇌압을 측정하였다. 나머지 혈액 및 뇌척수액 검체는 실온에서 10분간 2,000g으로 원심분리하여 영하 70도에서 보관후 sandwich ELISA 방법을 이용하여 각각의 검체에서 일시에 MMP-9과 TIMP-1의 농도를 정량하였다. 결 과 : 뇌척수액 MMP-9과 TIMP-1 농도는 뇌수막염군에서 의미있게 증가되었고(P<0.05), 혈청 MMP-9과 TIMP-1 농도는 두 군간에 차이가 없었다. 뇌척수액 MMP-9과 TIMP-1은 서로 의미있는 양의 상관관계를 보였으며($r_s=0.42$, P<0.05), 뇌척수액 MMP-9/TIMP-1 비율은 대조군에 비해 무균성 뇌수막염군에서 의미있게 증가되었다(P<0.05). 뇌척수액 MMP-9과 TIMP-1은 뇌척수액 총백혈구수와 양의 상관관계를 보였다($r_s=0.43$, P<0.05, $r_s=0.48$, P<0.05). 뇌척수액 TIMP-1은 뇌척수액 단백 농도와 양의 상관관계를 보였다($r_s=0.43$, P<0.05). 결 론 : 무균성 뇌수막염 환아의 급성기 뇌척수액에서 MMP-9과 TIMP-1이 의미있는 증가를 보였고, 뇌척수액 TIMP-1은 정상군에서 상대적으로 높은 농도를 보이고 있어 MMP-9과 TIMP-1은 각각 뇌혈관장벽의 파괴와 유지에 관여한다고 생각된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권6호
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• pp.2032-2038
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• 2011

Matrix metalloproteinases (MMPs), a family of zinc-containing endopeptidases, participate in many normal processes such as embryonic development and wound repair, and in many pathological situations such as cancer, atherosclerosis, and arthritis. Peptidomimetic MMP inhibitors were designed and synthesized with N-formylhydroxylamine (retrohydroxamate) as a zinc-binding group and various side chains on the ${\alpha}$, P1', and P2' positions. Using in vitro MMP assays with purified MMPs (MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-9, and MMP-14) and fluorogenic peptide substrates, it was found that compounds 2d and 2g selectively inhibit gelatinases (MMP-2 and MMP-9) and interstitial collagenase (MMP-1). They also inhibited the chemo-invasion of fibrosarcoma HT-1080 cells and tube formation of human umbilical vascular endothelial cells in a dose-dependent manner. Our results suggest that retrohydroxamate-based MMP inhibitors, especially compounds 2d and 2g, have the potential to be used as therapeutic drugs for cancer and other MMP-related diseases.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제33권6호
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• pp.636-642
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• 2007

Background: CpG DNA plays an important role in immune cell function. This study examined whether the temporal control of toll-like receptor (TLR)9 by CpG DNA can regulate the expression of matrix metalloproteinase-9(MMP-9). Methods and materials: Macrophages were cultured in the presence of 10% FBS. For the various MMP genes analysis, RT-PCR and real-time PCR were performed. In addition, zymography assay performed for the MMP activity. The phosphorylation assay did for the ERK1/2 and NF${\kappa}B$ activation, and luciferase promoter assay was for the NF${\kappa}B$ activity. Results: CpG DNA induced the mRNA expression of MMP-2, MMP-9, and MMP-13, but not of MMP-7, MMP-8, and MMP-12, in a time-dependent manner. Especially, the mRNA expression of MMP-9 was strongly induced by CpG DNA using real-time RT-PCR. The TLR9 inhibitor, chloroquine, suppressed CpG DNA-induced MMP-9 expression and its activity. Moreover, CpG DNA induced the phosphorylation of ERK and the inhibition of ERK by U0126 suppressed CpG DNA-induced MMP-9 expression and its activity. CpG DNA stimulated $I{\kappa}B-{\alpha}$ degradation and luciferase activity. In addition, pretreatment of SN-50, the inhibitor of NF${\kappa}B$, strongly blocked the CpG DNA-induced MMP-9 expression and activity. Conclusion: These observations suggest that CpG DNA may play important roles in the activation of macrophages by regulating the production of MMP-9 via the sequential TLR9-ERK-NF${\kappa}B$ signaling pathway.

• 분석과학
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• 제28권6호
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• pp.361-369
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• 2015

골관절염에 대한 참당귀 추출분말 (AGE)의 치료효과를 검토하고자 토끼연골세포와 흰쥐의 monosodium iodoacetate (MIA)로 유발된 골관절염 부위에서 시료를 채취하여 MMPs의 발현에 대한 AGE의 억제 효능을 검토하였다. 고 농도의 AGE (50 μg/mL) 투여에서 세포독성은 관찰되지 않았으며 면역 및 염증반응과 관련된 여러 인자의 전사인자인 NF-κB 활성화를 효과적으로 억제시켰다. 토끼연골 세포에서 MMP-2와 MMP-9의 활성을 확인해본 결과 AGE는 MMP-9의 활성을 효과적으로 억제시키는 것을 확인하였다. AGE를 토끼연골세포에 처리하여 분석한 결과, 주요성분인 decursin과 decursinol angelate가 3.62±0.47 μg/mg protein와 2.14±0.36 μg/mg protein으로 검출되었다. 동물실험을 위하여, 골관절염은 MIA를 흰쥐 무릎관절에 처리하여 동물모델을 만들었으며, 매일 25, 50와 100 mg/kg의 AGE를 3주 동안 먹인 결과 흰쥐의 연골 조직에서 MMPs가 억제되는 것을 확인하였다. 연골조직으로부터 RT-PCR을 통해 collagen Type I, collagen Type II, aggrecan 및 MMPs (MMP-3, MMP-9, MMP-13)의 mRNA를 확인해본 결과 AGE는 collagen Type I, collagen Type II, aggrecan은 증가시키며 MMPs는 감소시키는 효과를 얻었다. 결론적으로 AGE는 MMPs 억제를 통하여 골관절염의 발생을 억제한다.

• 치위생과학회지
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• 제14권4호
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• pp.525-536
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• 2014

2009년 9월부터 2010년 2월까지 대전 서구보건소, 서구 관저보건지소, 건양대학교 금연클리닉에 자발적으로 참여하고 연구에 동의한 금연대상자들을 기초시점, 2주차, 2개월, 4개월, 6개월, 12개월 시점에 추구조사하고, MMP-8, MMP-9, IL-$1{\beta}$의 농도를 ELISA법을 사용하여 측정하였다. 그 중 1년간 금연에 성공한 11명의 치은열구액내 변화사례를 관찰한 결과, 1. 각 대상자의 치은열구액내 MMP-8, MMP-9, IL-$1{\beta}$ 변화는 대상자에 따라 각기 다른 파동성을 보였다. 2. 금연기간 동안 치은열구액 내 MMP-8의 변화 경향은 5명의 대상자가 감소하였고 2명의 대상자가 증가하였으며, 4명의 대상자가 유지되었다. MMP-9의 변화 경향은 6명의 대상자가 감소, 2명의 대상자가 증가, 3명의 대상자가 유지되었다. IL-$1{\beta}$의 변화 경향은 5명의 대상자가 감소하였고 3명의 대상자가 증가하였고, 3명의 대상자가 유지되었다. MMP-8과 9이 증가되는 경향을 보이는 2명의 대상자는 다른 대상자에 비해 기초시점부터 각 바이오마커의 농도가 상당히 낮은 대상자였으며 증가폭은 다른 대상자에 비해 그 양이 적었다. 본 사례연구를 통해 금연은 치주에 관한 다른 처치 없이도 치은열구액 내 MMP-8, MMP-9, IL-$1{\beta}$ 농도를 감소시키거나 유지시킬 수 있는 가능성이 있다고 판단되었으나, 연구대상자수의 충분한 확보와 금연 성공률의 향상을 통해 통계분석이 가능한 추가적인 연구가 필요하다.

• 생명과학회지
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• 제24권1호
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• pp.8-13
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• 2014

여성에게 특히 높은 발병률을 보이는 유방암은 다양한 인자에 의해 암세포 침투와 전이가 발생한다. 그중에서 MMP-9은 유방암에서 높은 발현율을 나타내며, 유방암 세포의 침투와 전이에 주요하게 작용한다. MMP-9은 다양한 성장인자와 사이토카인, PMA 등에 의해 발현이 유도되며 세포 내 자연적으로 발생된 내생적 억제인자인 TIMP-1과 -2에 의해 그 활성 및 발현이 조절된다. MMP-9의 활성 및 발현을 저해하기 위해 사용한 물질은 모링가 추출물로 모링가의 모든 부위가 다양한 질환을 치료하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 대표적으로 모링가씨, 뿌리, 잎, 열매 추출물질을 이용하여 MMP-9의 활성억제 유무를 연구하였으며, MCF-7 세포에서 모링가 뿌리추출물이 MMP-9을 가장 효과적으로 억제하였다. 또한 MDA-MB-231을 이용한 비교실험에서도 세포특이성 없이 MMP-9의 활성 및 발현이 모링가 뿌리 추출물에 의해 억제되었고 단백질과 mRNA 발현에서도 동일한 결과가 도출되었다. 뿐만 아니라 암세포 침투실험에서도 모링가 뿌리 추출물에 의해 암세포 침투가 50% 이상 감소 되었으나, TIMP-1과 -2 mRNA 발현은 모링가 뿌리 추출물에 의해 저해되지 않았으므로 모링가 뿌리 추출물이 MMP-9 활성 및 발현 저해를 통해 암세포 침투를 저해시키는 것으로 예상된다. 그리고 MMP-9 활성 및 발현 조절기전을 확인하기 위해 MAP kinase의 인산화를 확인한 실험에서 모링가 뿌리 추출물이 ERK와 JNK의 인산화를 억제시킴을 확인하였다. 결론적으로 이 실험을 통해 모링가 추출물 중 뿌리 추출물이 MMP-9 활성 및 발현저해에 가장 효과적이며, ERK와 JNK의 인산화 조절을 통해 MMP-9의 활성 및 발현을 직접적으로 조절함을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.287-294
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• 2019

갯메꽃은 해안 사구에 분포하며 식물로 높은 환경 적응력을 가지고 있으며 갯메꽃은 항산화, 해열, 살균, 이뇨작용 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 암전이 과정에서 중요한 역할을 한다고 알려진 matrix metalloproteinases (MMPs)의 일종인 MMP-2와 MMP-9의 활성에 대한 갯메꽃의 억제효과를 methylene chloride (MC) 및 methanol (MeOH) 추출물과 조추출물, 유기용매 분획물을 시료로 하여 인체 섬유육종 HT-1080 세포를 이용하여 ELISA (Enzyme-linked immunosorbent), gelatin zymography, Wound healing assay, RT-PCR, western blot 실험을 통해 조사하였다. 갯메꽃의 MC 및 MeOH 추출물, 조추출물과 4가지 유기용매 분획물이 HT-1080 세포에서 MMP-2와 MMP-9 생성 억제 활성을 나타냄을 확인하였다. 그 중에서도 n-hexane, 85% aq.MeOH 분획물이 전반적으로 MMP-2와 MMP-9에 대한 높은 억제활성을 보였다. 이들 결과로부터 85% aq.MeOH과 n-hexane 분획물에 MMP 억제 활성이 높은 물질이 존재할 것으로 추측되어지며, 갯메꽃 추출물 및 분획물이 암침윤 및 전이를 억제하는 효과적인 항암소재로서의 가능성이 있음을 제시한다. 이에 본 연구팀은 85% aq.MeOH과 n-hexane 분획물에 있는 활성물질을 분리하기 위한 연구를 추가적으로 수행할 계획이다.