• 제목/요약/키워드: Molecular pathway

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진피 메탄올 추출물의 활성산소종 생성을 통한 인체 백혈병 세포의 apoptosis 유발 (Induction of Apoptosis by Citri Pericarpium Methanol Extract through Reactive Oxygen Species Generation in U937 Human Leukemia Cells)

  • 김가희;이문희;한민호;박철;홍수현;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제23권8호
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    • pp.1057-1063
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    • 2013
  • 진피(Citri Pericarpium)의 항암작용 기전 해석을 위하여 U937 백혈병 세포의 apoptosis 유발에 미치는 메탄올 추출물(EMCP)의 영향을 조사하였으며, apoptosis 조절에 중요한 몇 가지 유전자들의 발현 및 활성 변화, ROS의 생성 변화를 조사하였다. EMCP 처리에 의한 U937 세포의 증식 억제는 apoptosis 유도와 연관성이 있음을 DAPI 염색을 통한 apoptotic body 출현의 증가 및 Flow cytometry 분석에 의한 Sub-G1기 세포 빈도의 증가로 확인하였다. EMCP 처리에 의한 apoptosis 유도에서 Bax 발현 증가, caspases의 활성 및 PARP의 단편화 등이 동반되었으며, ROS 생성의 증가와 연관성이 있었다. 산화적 손상에 대해 세포나 조직을 보호하는 역할을 하는 것으로 알려진 세포 내 항산화 효소인 HO-1의 발현이 EMCP의 처리에 의해 증가되었으나 ROS 생성 억제제인 NAC의 전처리에 의해 감소된 HO-1의 발현은 전사인자인 Nrf2의 핵으로의 이동 억제와 관련되어 있었다. 이상의 결과에서 EMCP 처리에 의한 U937 세포의 apoptosis 유발에는 ROS 생성의 증가와 pNrf2에 의해 조절되는 HO-1의 발현 증가가 중요한 기전으로 작용한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 자료는 진피의 항암기전 해석을 이해하는데 중요한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

전립선암 세포주인 PC-3에서 cordycepin에 의해 유도된 세포 내 칼슘농도 변화와 미토콘드리아 기능 상실을 통한 세포사멸 유도 (Cordycepin Induced Apoptosis via Intracellular Ca2+ Modulation and Mitochondrial Dysfunction in Human Prostate Cancer PC-3 Cells)

  • 강동민;김광연;유선녕;진영랑;전현주;김상헌;전성식;고학룡;안순철
    • 생명과학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.451-458
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    • 2011
  • Cordycepin은 동충하초로부터 분리한 생리활성 물질로써 항암활성을 가진다고 보고되어 있다. 하지만 그 정확한 항암 기전은 아직 확실하게 밝혀져 있지 않다. 이에 인간 전립선 암 세포주인 PC-3 세포를 이용하여 apoptosis와 그에 관련한 경로를 조사함으로써 cordycepin의 항암효과를 연구하였다. MTT assay를 통해 세포독성을 알아보았고 Annexin-V/PI 염색과 $Ca^{2+}$ 농도, ROS의 생성, MMP의 변화를 관찰하여 apoptosis 경로를 확인하였다. 뿐만 아니라 Western blot analysis를 이용하여 apoptosis와 관련된 단백질의 발현 정도를 확인하였다. 본 연구의 결과에서 cordycepin은 apoptosis 관련 단백질의 발현을 조절함으로써 apoptosis와 관련이 있음을 확인할 수 있었고, 미토콘드리아 관련 apoptosis 경로를 확인한 결과, ROS의 생성, $Ca^{2+}$의 증가 그리고 미토콘드리아 막 전위의 붕괴를 통해 apoptosis 기전이 유도됨을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 cordycepin은 PC-3 세포에 대하여 ROS와 $Ca^{2+}$의 농도 증가를 통해 MMP를 변화시켜 미토콘드리아 관련 apoptosis 기전을 거쳐 caspase의 활성을 증가시킴으로써 apoptosis를 유도함을 알 수 있었다.

인체 혈구암세포 U937에서 해양해면동물에서 추출된 Pectenotoxin-2에 의한 Apoptosis의 유발에 관한 연구 (Induction of Apoptosis by Pectenotoxin-2 Isolated from Marine Sponges in U937 Human Leukemic Cells)

  • 신동역;강호성;배송자;정지형;최영현
    • 한국해양바이오학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.63-70
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    • 2006
  • 본 연구에서는 U937 인체 백혈병 세포의 증식에 미치는 PTX-2의 영향을 조사한 결과, PTX-2의 처리에 따라 U937 세포는 처리 농도 및 처리 시간 의존적으로 심한 형태적 변형과 함께 증식이 억제되었다. 이러한 PTX-2 처리에 의한 U937 세포의 증식억제는 apoptosis 유발과 관련이 있었으며, 이를 DAPI staining에 의한 apoptotic body 형성, flow cytometry를 이용한 sub-G1 세포 빈도의 정량적 분석을 통하여 확인하였다. 이러한 PTX-2 처리에 의한 U937 세포의 apoptosis 유발은 Bcl-2 family에 속하는 anti-apoptotic 인자인 Bcl-$X_L$의 발현 감소 및 IAPs family에 속하는 유전자들의 선택적 발현 감소와 연관성이 있음을 알 수 있었다. 이상의 결과들은 인체 암세포에서 PTX-2의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이고 나아가 PTX-2을 포함한 그와 유사한 항암제 후보물질들의 연구에 있어서 기초 자료로서 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

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Senecio iscoensis Hieron. 추출물의 Propionibacterium acnes에 의한 염증반응 억제효과 (Suppressive effect of Senecio iscoensis Hieron. extract in Propionibacterium acnes-induced inflammatory signaling pathway)

  • 신진학;이은혜;김선숙;이동근;노진경;서수련
    • 미생물학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.206-212
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    • 2019
  • Propionibacterium acnes (P. acnes)는 모낭과 모공 속에 존재하며 세포 찌꺼기, 피지 및 주변 피부 조직의 대사 부산물을 에너지와 영양소로 사용한다. 과도한 피지생성과 모낭의 막힘으로 피지 생성이 증가하면 P. acnes의 증식 및 성장을 유발할 수 있다. 모낭에 있는 P. acnes의 급속한 성장은 염증을 일으킬 수 있는 세포 손상, 신진 대사 부산물을 생성한다. 본 연구는 S. iscoensis Hieron. (S. iscoensis) 추출물이 P. acnes에 의한 염증반응을 조절할 가능성이 있는지 확인하고, 그 신호 전달 기전을 밝히고자 하였다. S. iscoensis 추출물은 마우스 대식세포주인 Raw 264.7에서 P. acne에 의해 유도되는 IL-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$, iNOS와 같은 염증성 사이토카인의 발현을 매우 효과적으로 억제하였다. 이러한, 염증성 사이토카인의 발현 억제는 NF-${\kappa}B$와 NF-AT와 같은 전사 조절 인자의 활성화 저해를 통해 일어남을 확인하였다. 그러나, MAPK 신호 전달 기전과는 상관이 없음을 확인하였다. 이 연구는 S. iscoensis 추출물이 여드름의 치료제로 사용될 가능성이 있음을 최초로 제안한다.

생쥐 난자의 성숙과 착상전 배발생에서의 Phospholipase C $\beta1$$\gamma1$의 발현 및 기능 (Expression and Possible Role of Phospholipase C $\beta1$ and $\gamma1$ in Mouse Oocyte Maturation and Preimplantation Embryo Development)

  • 이영현;금동호;심찬섭;서판길;김경진
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제2권1호
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    • pp.9-20
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    • 1998
  • Phospholipase C (PLC)는 다양한 세포주에서 세포내 신호전달에 중요한 역할을 한다고 알려져 있으나, 생쥐 난자성숙 과정과 착성전 배아발생 과정에서 PLC의 역할과 발현은 아직 연구된 바 없다. 본 연구에서는 난자성숙과 착상전 배아발생 과정에서 생쥐의 PLC \beta 1과 \gamma 1의 유전자 발현을 조사하기 위하여 한 개의 난자 혹은 배아에서 추출된 total RNA를 사용하여 경쟁적 RT-PCR 방법으로 mRNA를 정량하였다. PLC \gamma 1의 유전자 발현을 조사하기 위하여 한 개의 난자 혹은 배아에서 추출된 total RNA를 사용하여 경쟁적 RT-PCR 방법으로 mRNA를 정량하였다. PLC \gamma 1의 유전자는 전혀 발현하지 않았다. 수정후 PLC \betta 1과 \gamma 1의 유전자 발현은 상실기 배아에서 증가하기 시작하여 포배기 배아에서는 현저히 증가하였다. 난자성숙과 착상전 배아발생 과정에서 protein kinase C(PKC) 신호전달체게에 의한 PLC의 역할을 조사하기 위하여 PKC의 억제제인 sphingosin, PKC의 촉진제인 $diC_{8}$, 그리고 PLC의 억제제인 U73122의 효과를 조사하였다. Spihingosine은 처리후 1시간 이내에 대조군에 비해 20% 정도의 난자성숙을 촉지하였으나 U73122는 유효한 효과를 보이지 않았다. U73122는 상실기 배아의 compaction을 억제하였으나 $diC_{8}$에 의하여 부분적으로 극복되었다. 이상의 결과는 PLC \beta 1과 \gamma 1 유전자가 생쥐의 착상전 발생단계에서 특이젖으로 발현하고 있으며, 난자성숙과 착상전 초기배아에서 PKC-PLC 신호전달체계가 관여하고 있으리라 사료된다.

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애기장대에서 두 액포막 칼슘펌프 돌연변이에 의하여 유도되는 세포사멸 표현형의 액포수식효소(VPE) 돌연변이에 의한 억제 (The vacuolar processing enzyme (VPE) mutation suppresses an HR-like cell death induced by the double knockout mutant of vacuolar Ca2+-ATPases in Arabidopsis)

  • 박형철;이상민;김호수;정우식
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제38권2호
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    • pp.169-175
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    • 2011
  • 칼슘은 동물과 마찬가지로 식물에서도 다양한 신호를 전달하는 2차 매개체로 잘 알려져 있다. 특히, 세포사멸 현상을 유도하는 신호전달에 칼슘의 관여는 잘 보고되어 있다. 최근 발표된 논문에서 액포막에 존재하는 $Ca^{2+}$-ATPases(ACA4와 ACA11)가 이중으로 돌연변이된 식물체의 잎에서 세포사멸 표현형을 관찰했으며, 이러한 세포사멸 현상이 salicylic acid (SA)에 의존적이라고 보고했다. 또한 앞선 연구들에서 vacuolar processing enzymes (VPEs)이 생물학적 또는 비생물학적 스트레스에 의해서 유발되는 SA에 의해서 활성화 된다고 보고하였다. 본 연구에서는 액포막 $Ca^{2+}$-ATPases (ACA4와 ACA11)가 이중으로 돌연변이 된 식물체에서 VPEs의 유전자 발현이 상당히 증가되어 있고 효소 활성도 증가됨을 확인했다. 이 결과를 바탕으로, aca4/aca11/avpe와 aca4/aca11/${\gamma}$vpe 그리고, aca4/aca11/avpe/${\gamma}$vpe의 삼중과 사중 돌연변이체를 구축했다. 이들과 aca4/aca11의 이중 돌연변이체의 세포사멸 표현형을 비교 관찰한 결과, 삼중과 사중 돌연변이에서 세포사멸 현상이 일정기간 억제되는 것을 관찰했다. 또한, 삼중과 사중의 돌연변이체에서 VPEs의 효소 활성이 많이 감소되는 현상으로 나타났다. 결론적으로, $Ca^{2+}$-ATPases (ACA4와 ACA11)가 이중으로 돌연변이된 식물체에서는 SA가 유발되며, 이러한 SA에 의해서 VPEs의 단백질이 활성화되어 세포사멸 현상이 발생할 것으로 사료된다.

Eucheuma cottonii 추출물에 의한 인체 골육종암 Saos-2 세포의 자가사멸 유도 (Extract from Eucheuma cottonii Induces Apoptotic Cell Death on Human Osteosarcoma Saos-2 Cells via Caspase Cascade Apoptosis Pathway)

  • 강창원;강민재;김경록;김난희;서용배;강건희;김상호;김군도
    • 생명과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.147-154
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    • 2016
  • 본 연구에서는 인간 골육종암세포주인 Saos-2 세포를 이용하여 Eucheuma cottonii 추출물(Extract of Eucheuma cottonii, EE)의 항암 활성 및 분자적 작용기전을 분석하였다. 먼저 EE가 세포증식에 미치는 영향을 WST-1® assay를 통해 확인한 결과 EE는 인간 위암세포 AGS, 인간 간암세포 SK-Hep 1, 인간 뇌교모세포종 U87MG, 인간 정상 신장세포 HEK-293의 생존율에는 영향을 미치지 않고 Saos-2 세포주의 생존율만을 농도의존적으로 감소시킴을 확인 하였다. 또한 처리 농도가 증가함에 따라 Saos-2 세포의 외형적 변화가 나타남을 도립현미경을 통해 확인할 수 있었다. 그리고 DAPI staining을 통해 apoptosis classical hall marker라고 할 수 있는 DNA fragmentation이 EE 처리 농도 의존적으로 나타남을 관찰할 수 있었다. 이를 토대로 EE가 Saos-2 세포에서 세포 내의 어떠한 기작을 통해 apoptosis를 유도하는지 Western blot analysis를 통해 확인한 결과, Fas-Associated Death Domain(FADD)에 의한 caspase cascade signal pathway 발현이 증가하였고, apoptosis의 key protein 이라고 할 수 있는 cleaved caspase-3와 하위 인자인 cleaved PARP가 증가 함을 확인할 수 있었다. 이와 관련된 분자적 기전 분석을 위한 immunofluorescence staining과 Flow cytometry analysis를 추가로 수행한 결과, EE 처리시 caspase cascade signal pathway의 시발점인 FAS와 cleaved caspase-3의 발현증가가 실제 세포 내에서 일어남을 관찰 할 수 있었으며 apoptosis 유발군인 sub G1기가 증가 함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 통해 EE는 인간 골육종암세포에서 FADD에 의한 caspase cascade signal pathway 발현증가가 유도되어 apoptosis를 유발시킨다는 것을 증명하였으며 새로운 골육종암 치료제로서의 개발 가능성과 기전연구를 위한 중요한 기초자료가 될 수 있음을 시사한다.

NF-κB 신호경로에서 CLK3의 새로운 음성 조절자로서의 기능 (CLK3 is a Novel Negative Regulator of NF-κB Signaling)

  • 전별은;권찬성;이지은;우예린;김상우
    • 생명과학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.833-840
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    • 2022
  • 만성 염증은 종양의 발생 및 진행과 밀접하게 연관되어 있다. 핵인자 kappa B (NF-κB)는 5개의 전사인자로 구성되며 염증 반응에 필수적인 역할을 한다. 다양한 암에서 NF-κB의 조절장애가 보고되고 있으며 NF-κB 조절이 암 치료에 있어 핵심 표적이 된다. 본 연구에서는 CDC Like Kinase 3 (CLK3)를 NF-κB 신호전달 경로를 조절하는 새로운 키네이스임을 확인하였다. 우리는 CLK3가 정규 및 비정규 NF-κB 신호전달경로를 억제하는 것을 밝혔다. CLK3 과발현 또는 knock-down 세포주를 이용한 루시퍼레이즈 분석 결과, 이 키네이스는 TNFα와 PMA가 유도하는 정규 NF-κB 신호전달경로 활성을 억제하였다. 또한 CLK3 과발현은 잘 알려진 비정규 NF-κB 신호경로 유도제인 NF-κB-inducing kinase (NIK) 또는 CD40에 의한 NF-κB 활성을 저해하였다. 추가적으로 CLK3의 NF-κB 신호전달 저해기전을 설명하고자 TNFα 처리 후 웨스턴 블롯 분석으로 이 키네이스 영향권 내에 있는 NF-κB 신호경로 분자들을 식별하였다. 그 결과 CLK3가 TAK1, IKKα/α, p65, IκBα 및 ERK1/2-MAPK의 인산화/활성화를 저해하여 TNFα 처리로 유도된 NF-κB 및 MAPK 신호경로를 모두 억제함을 밝혔다. 앞으로의 연구는 CLK3가 정규 및 비정규 NF-κB 경로를 억제하는 기작을 밝히는데 초점을 맞출 것이다. 위 연구 결과들을 토대로 CLK3가 NF-κB 신호전달경로의 새로운 음성 조절자로써 기능함을 제시하였다.

Cloning, Expression, and Functional Characterization of the Dunaliella salina 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate Synthase Gene in Escherichia coli

  • Yi, Yi;Qiao, Dairong;Bai, Linhan;Xu, Hui;Li, Ya;Wang, Xiaolin;Cao, Yi
    • Journal of Microbiology
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    • 제45권2호
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    • pp.153-157
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    • 2007
  • 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSP synthase, EC 2.5.1.19) is the sixth enzyme in the shikimate pathway which is essential for the synthesis of aromatic amino acids and many secondary metabolites. The enzyme is widely involved in glyphosate tolerant transgenic plants because it is the primary target of the nonselective herbicide glyphosate. In this study, the Dunaliella salina EPSP synthase gene was cloned by RT-PCR approach. It contains an open reading frame encoding a protein of 514 amino acids with a calculated molecular weight of 54.6 KDa. The derived amino acid sequence showed high homology with other EPSP synthases. The Dunaliella salina EPSP synthase gene was expressed in Escherichia coli and the recombinant EPSP synthase were identified by functional complementation assay.

Involvement of Nitric Oxide in UVB-induced pigmentation

  • Horikoshi, Toshio;Sasaki, Minoru;Nakahara, Michio;Uchiwa, Hideyo;Miyachi, Yoshiki
    • Journal of Photoscience
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    • 제9권2호
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    • pp.205-208
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    • 2002
  • Nitric oxide (NO) is a newly described transmitter involved with cell to cell communication that is generated in biologic tissues by specific types of nitric oxide synthase (NOS), which metabolize L-arginine and molecular oxygen to citrulline and nitric oxide. In the skin. NO has been reported to play an important role in such diseases as psoriasis, atopic dermatitis, and contact dermatitis, as well as act as an important modulator in UVB-induced erythema. Ultraviolet B irradiation to the skin evokes an increase in NO production in the epidermis through two pathways; induction of inducible NOS, mediated by inflammatory cytokines, and elevation of constitutive neuronal NOS activity. In a cell culture system, it has been demonstrated that NO functions as a melanogen after being produced in keratinocytes in response to UVB-irradiation. NO-stimulated melanogenesis in melanocytes is mediated by the cGMP/PKG pathway. In this study, up-regulation of tyrosinase gene expression by NO-stimulation and the involvement of NO in UVB-induced pigmentation were examined. In NO-induced melanogenesis, protein synthesis and tyrosinase activity increased along with an up-regulation of tyrosinase gene expression. In an animal model, UVB-induced pigmentation in skin was suppressed by sequential daily treatments with a specific inhibitor of NOS. Thus, NO plays an important role in UVB-induced pigmentation, where its function as a melanogen is considered to be one of the mechanisms. Together with its role in the development of erythema, NO contributes to the total protective response of skin against UVB-irradiation.

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