• 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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• 제20권2호
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• pp.275-280
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• 2010

Sulforaphane은 십자가화 채소에 존재하는 화합물로 항염증, 항암 및 신생혈관 생성의 억제 효과가 알려짐으로써 최근 많은 연구가 활발히 이루어지고 있으나, LPS에 의한 MMP-9 활성 조절에 대한 연구는 매우 미흡한 편이다. 따라서 본 연구에서 sulforaphane이 LPS 유도에 의한 MMP-9 활성에 미치는 영향에 대해서 조사해 보았다. Raw 264.7 세포에 sulforaphane을 전처리 한 후 LPS를 처리하여 gelatin zymography를 실시해 본 결과, LPS에 의해 유도된 MMP-9 활성 증가가 sulforaphane 농도 의존적으로 감소됨을 확인 하였다. 또한 RT-PCR과 MMP-9의 luciferase assay를 통한 실험에서 sulforaphane의 MMP-9 억제효과가 전사단계에서 조절됨을 추측 할 수 있었다. MMP-9 promoter 부위에 여러 가지의 전사조절인자 결합부위가 존재한다. 특히 AP-1과 NF-${\kappa}B$가 중요 전사조절인자로 작용하여 MMP-9 발현조절에 관여한다. 본 실험에서 sulforaphane에 의한 MMP-9 억제효과 기전에 이들 전사조절인자들의 중요한 역할을 조사하였다. AP-1과 NF-${\kappa}B$ 결합부위를 변형 시킨 vector를 transfection하여 MMP-9의 promoter 활성을 측정한 결과, 정상 vector에 비해 그 활성도가 현저히 떨어짐을 확인하였고, LPS에 의해 증가되는 AP-1과 NF-${\kappa}B$의 basal promoter 활성 또한 sulforaphane에 의해 감소됨을 관찰 할 수 있었다. 이상의 결과에서 sulforaphane의 MMP-9 활성억제효과는 AP-1과 NF-${\kappa}B$와 같은 전사인자들이 MMP-9의 전사를 조절함으로써 일어나는 것임을 알 수 있었다. 그리고 sulforaphane은 세포의 invasion능력 또한 효과적으로 억제시킴을 관찰 할 수 있었는데 이는 MMP-9 활성억제효과와 밀접한 관련이 있음을 추측 할 수 있었다.

• 환경생물
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• 제27권1호
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• pp.58-65
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• 2009

Naringenin은 flavonoid구조의 감귤류 과피에 다량 함유되어 있으며 항암 및 항산화 등의 다양한 생리활성을 가지는 것으로 보고되었다. 이에 본 연구에서는 HT-1080 섬유육종세포의 전이에 대한 영향을 조사하였다. 먼저 Naringenin이 암세포의 이동에 미치는 영향을 알아보기 위해 migrationassay를 한 결과, Naringenin이 암세포의 이동을 농도 의존적으로 억제시켰다. 암의 전이에 있어서 매우 중요한 역할을 하는 단백질분해효소인 matrix metalloproteinase-9 (MMP-9)의 활성도를 측정하기 위해 gelatin zymography를 한 결과, Naringenin이 PMA에 의해 증가된 MMP-9의 효소 활성도를 농도 의존적으로 감소시켰다. 또한 MMP-9와 TIMP-1의 유전자 발현에 대한 Naringenin의 영향을 RT-PCR방법으로 조사한 결과, Naringenin이 PMA에 의해 증가된 MMP-9의 mRNA발현을 농도 의존적으로 감소시켰으나 TIMP-1의 mRNA발현에는 변화가 없었다. MMP-9발현 감소에 관여하는 전사조절인자를 확인하기 위해 promoterassay를 한 결과, Naringenin이 PMA에 의해 증가된 MMP-9 및 NF-$\kappa$B, AP-1의 Promoter활성을 농도 의존적으로 감소시 켰다. 또한 MMP-9의 전자조절인자인 NF-$\kappa$B와 AP-1의 결합 활성도를 electrophoretic mobility shift assay로 확인한 결과 Naringenin이 PMA에 의해 증가된 NF-$\kappa$B와 AP-1의 결합 활성도를 농도 의존적으로 감소시켰다. 결론적으로 Naringenin이 전사조절인자인 NF-$\kappa$B와 AP-1의 활성을 억제함으로써 MMP-9의 유전자 발현 및 효소 활성을 억제하고 그 결과 암세포의 이동과 침윤을 억제하는 것을 알 수 있다.

• 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.

• 치위생과학회지
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• 제10권1호
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• pp.25-29
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• 2010

치주질환의 예방 및 치료 효과를 연구하기 위해 수 종의 천연물을 이용하여 P. gingivalis에 대한 항균력과 IL-$1{\alpha}$ 생성 억제율을 평가하여 1차 선별한 후 MMP-1 활성 억제율 평가와 SOD 활성평가를 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. P. gingivalis에 대한 항균력 평가 결과 은행엽, 육두구, 대황, 후박, 구절초, 용아초, 목향, 세신, 산초, 회향 추출물에서 우수한 항균효과가 나타났다. 2. 인터루킨-$1{\alpha}$ (IL-$1{\alpha}$) 생성 억제율 평가 결과 은행엽, 작약, 육두구, 하고초, 후박, 과루, 산약 추출물이 우수한 IL-$1{\alpha}$ 생성 억제율을 나타내었다. 3. 매트릭스 메탈로프로테나제-1(MMP-1)의 활성 억제평가 결과, 육두구, 은행엽 추출물이 우수한 MMP-1 활성 억제율을 나타내었다. 4. 슈퍼록사이드 디스뮤타제 (Superoxide dismutase, SOD) 활성 평가 결과 은행엽, 산약, 육두구 추출물서 우수한 SOD 활성을 나타내었다. 5. 구강용 제품에 적용 시 은행엽 추출물은 우수한 잇몸질환 예방 및 치료 효능을 나타낼 수 있다.

• 분석과학
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• 제24권2호
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• pp.135-141
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• 2011

세포외 기질의 주요 단백질 구성요소들을 가수분해시켜 재편성(turnover)과 재형성(remodeling)에 핵심 역할을 하는 효소가 matrix metalloproteinases (MMPs)이다. MMPs 중에서 MMP-2와 MMP-9는 catalytic domain이 fibronectin-like domain에 의해 hemopexin-like domain 부위와 떨어져 있는 점이 다른 MMP들과 다르다. MMP-9 억제제의 개발로 간암전이를 막을 수 있다고 보고되고 있다. Hovenia dulcis Thunberg에서 MMP-9의 활성을 저해하는 물질을 분리 정제하였고, 분리된 물질에 대한 MMP-9의 활성억제 여부를 확인하였다. Ethyl acetate (EA)에 의해 용출 분리된 두개의 화합물(화합물 A, 화합물 B)과 MeOH로 용출 분리된 한 개의 화합물(화합물 C)에서 MMP-9의 활성에 저해를 보였고, $^1H$와 $^{13}C$ NMR, GC-MS 그리고 IR로 이들의 구조를 분석하였다. 화합물 A는 hydroxyl기와 methoxyl기로 치환된 벤젠고리를 함유하는 화합물로 catechine 계열로 추정되었으며, 화합물 B와 C는 hydroxyl기와 methoxyl기로 치환된 벤젠 고리와 분자내 carbonyl기를 갖고 있는 nobiletin 계열의 화합물로 추정되었다. 그리고 화합물 A는 MMP-9 활성을 1.0%농도에서 76% 억제하였으며, 화합물 B는 동일한 농도에서 66% 억제하는 것으로 나타났다. 그리고 화합물 C는 1.0%농도에서 71% 억제하는 것으로 나타나 화합물 A가 MMP-9의 활성 저해능이 가장 좋은 것으로 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권3호
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• pp.797-806
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• 2018

본 연구는 적작약 꽃 추출물의 활성산소 억제와 항염증 및 MMP-1 발현 억제능 효과에 관해 알아보고 기능성 화장품 소재로써의 가능성을 확인하고자 하였다. 본 실험 방법으로는 세포 내 ROS 측정을 통한 활성산소 억제효과와 세포 독성 평가 및 항염증 측정, HDF 세포에서의 MMP-1의 발현 억제능 효과를 측정하고자 하였다. 실험 결과, RAW 264.7 세포와 HDF 세포 내에서 ROS로 억제효과를 확인하였고, 세포 독성평가는 적작약 꽃 추출물 5, $10{\mu}g/mL$ 처리 농도에서 90% 이상의 세포 생존율, 그 외 처리 농도에서는 80% 이상의 세포 생존율을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포에서의 NO 생성 억제와 HDF 세포에서 MMP-1의 발현 억제능이 유의하게 억제되는 것을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하면, 적작약 꽃 추출물의 세포 내 ROS 생성억제와 NO 생성 억제로 항산화와 항염증 효과, 피부세포에 대한 낮은 독성, MMP-1의 발현 억제를 통한 노화 효과가 확인됨에 따라 기능성 화장품 소재로써의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제26권2호
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• pp.95-105
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• 2001

제 4형 콜라젠을 분해하는 MMP-9은 조직 재생에 중요한 역할을 하기 때문에 주목받아 왔는데, 이전의 문헌들에서 PMA에 의해 이 유전자 발현이 강하게 상승발현된다고 알려져 있다. 비록 MMP-9 발현을 조절하는 PMA의 기전이 잘 밝혀지지는 않았지만, 다른 유전자발현에서의 이 phorbol ester의 효과는 c-raf-1-ERK 신호전달통로의 활성에 관해 연구되어 오고 있다. 하지만 이번 연구에서 저자는 MMP-9 발현에서 PMA의 상승효과에는 대개는 스트레스성 자극과 관련된 JNK1 의존성 신호전달과정이 또한 필요하다는 다른 가능성을 조사하였다. 그 결과 JNK 억제재중 하나인 SP 600125가 UM-SCC-1세포주에서 PMA에 의해 유도된 MMP-9 상승발현을 용량의존적으로 억제하는 것으로 나타났고 72시간동안 전처치를 한 경우에 그의 억제효과가 최대이었다. phorbol ester로 처리한 세포에 GAL4 luciferase reporter와 vector를 주입해서 조사한 결과 PMA가 c-Jun transacting 활성을 상승시켰다. 그뿐 아니라 PMA에 의한 MMP-9 촉진자 활성에는 AP-1 motif가 필요하며 이 motif에 c-Jun이 결합하는 것을 EMSA를 통해 확인하였다. 결론적으로 UM-SCC-1 세포주에서 PMA에 의한 MMP9의 증가된 발현은 이미 밝혀진 ERK 경로뿐 아니라 JNK 경로를 통한 결과임이 밝혀져 이 경로를 차단하는 방법이 또하나의 암치료 방향을 제시해주고 있다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권1호
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• pp.85-96
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• 2006

Matrix metalloproteinases (MMPs)는 치주조직내에 존재하는 세포외기질의 유지와 분해에 중요한 역할을 담당하고 있으며 이중 MMP-13은 치주질환의 진행과 깊은 관계가 있다고 알려져 있다. 이번 연구는 치주질환의 진행에 있어서 MMP-13의 활성에 대한 mitogen activated protein(MAP) Kinase의 역할을 구명하기 위해 시행되었다. 백서 치주인대세포에서의 MMP-13 mRNA의 발현은 RT-PCR에 의하여, 그리고 MAP Kinase의 발현은 Western blot에 의하여 측정하였다. $Interleukin-1{\beta}$(IL $-1{\beta}$), Tumor necrosis $factora(TNF-{\alpha})$와 parathyroid hormon(PTH)는 MMP- 13 mRNA 발현을 각각 320%, 180%, 380% 증가시켰으나 bone morphogenetic protein-7(BMP-7)은 MMP-13 mRNA의 발현을 증가시키지 않았다. p38 MAP Kinase 억제제인 SB203580은 IL $-1{\beta}$ 유도 MMP-13의 발현을 약 40% 정도 억제시켰으나, PTH-유도 MMP-13 mRNA의 발현은 억제하지 못했다. IL $-1{\beta}$는 MMP- 13 mRNA의 반감기를 약 2시간 정도로 증가시켰으나, p38 MAP Kinase 억제제로 전처치한 경우에는 반감기가 60분으로 줄어들었다. $IL-1{\beta}$는 p38 MAP kinase와 JNK의 인산화 활성을 증가시켰으나 PTH, $TNF-{\alpha}$와 BMP-7은 p38, JNK, ERK의 활성을 증가시키지 못했다. 이상의 연구결과는 p38 MAP Kinase가 백서 치주인대세포에서의 MMP-13 mRNA 발현을 조절하는데 중요한 역할을 담당함을 시사하였다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제27권4호
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• pp.39-53
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• 2010

목적 : 퇴행성 관절염은 염증성 사이토카인인 IL-$1\beta$에 의해 연골관절이 파괴되고 이로 인해 염증성 사이토카인이 더욱 증가하는 질환이다. 퇴행성 관절염을 치료하기 위해서는 연골 파괴를 가속화시키는 catabolic cytokines의 활성을 줄이고, 성장인자인 anabolic factor의 활성을 증가시는 연골 보호 작용이 있어야 한다. 본 연구에서는 독활 승마 처방(OAH19T)이 catabolic/anabolic 대사 조절에 어떤 영향을 미치는지와 그 신호 전달 기전에 대해 연구하였다. 또한 OAH19T를 구성하는 단미재 및 임상에서 사용되는 COX-2 inhibitor인 Celebrex(CEL)와 효능을 비교 실험하였다. 방법 : 배양된 세포에 IL-$1\beta$로 자극한 후 (1) glycosaminoglycan(GAG)의 분해 억제 정도, (2) OAH19T와 CEL에 대하여 MMP-1과 MMP-3의 유전자 발현 및 활성 억제, (3) Aggrecan 및 Aggrecanases의 유전자 발현 및 활성 억제, (4) OAH19T의 growth factor의 조절 능력, (5) MAPK pathway 등을 RT-PCR(reverse transcriptase-polymerase chain reaction), ELISA(Enzyme-linked immunosorbent assay), western blot, viability 측정을 통해 검증했다. 결과 : 사람 관절 세포에서 (1) 독활 승마 각각의 단미재, 임상에서 사용중인 셀레콕시브(CEL), 조인스보다 실험 약물(OAH19T)이 저농도에서 GAG 분해 억제 효과가 우수하였고, 부탄올로 분획한 OAH19B와는 동등한 효과를 보였다. (2) OAH19T는 IL-$1\beta$에 의하여 활성화된 MMP-1과 MMP-3의 발현을 모두 억제하였으나, CEL은 MMP-1의 발현은 억제하였으나 MMP-3의 발현은 억제하지 못하였다. (3) OAH19T는 IL-$1\beta$에 의하여 손상된 Aggrecan을 회복시켰으며 이는 활성화된 Aggrecanase-1과 Aggrecanase-2를 억제시킴으로써 나타난 결과이다. 그러나 CEL의 경우, 손상된 Aggrecan을 회복시키지 못하였다. (4) 배양된 세포는 IL-$1\beta$에 의하여 TGF-$\beta$II및 TGF-$\beta$ receptor II의 발현이 억제되었으나, OAH19T는 TGF-$\beta$II및 TGF-$\beta$ receptor II의 발현을 회복시켜 OAH19T가 anabolic한 조절능력이 있음을 시사한다. 그러나 CEL의 경우 growth factor에 대한 조절 능력이 없었다. (5) 대사 조절 작용에 대한 기전으로서 MAPK pathway에 대해서 연구한 결과 IL-$1\beta$에 의하여 유도된 pERK, pp38 kinase의 활성은 억제하였고, pJNK의 활성은 변하지 않았다. 또한 OAH19T는 연골 세포에 독성이 없었으며 IL-$1\beta$에 의해 유도된 세포 증식만을 억제시켰다. 이 결과로, OAH19T가 OA chondrocyte의 탈분화 및 세포 고사를 억제하여 연골보호 및 회복 효과가 있음을 알 수 있었다. 결론 : OAH19T는 이를 구성하는 단미재 및 CEL보다 연골보호 효과가 월등하였고, 이러한 연골보호 효과는 catabolic cytokines/growth factors의 균형으로 대사조절을 통해 연골세포의 탈분화 및 세포 고사를 억제하여 연골보호 및 회복 효과가 있음을 알 수 있었다.