• 대한의생명과학회지
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• 제20권1호
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• pp.14-24
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• 2014

Hypoxia is one of the main reasons for islet apoptosis after transplantation as well as during isolation. In this study, we attempted to determine the potential usefulness of NF-${\kappa}B$ inhibitor for suppression of hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis as well as the relationship between IP-10 induction and ${\beta}$-cell apoptosis in hypoxia. To accomplish this, we cultured the mouse pancreatic ${\beta}$-cell line MIN6 in hypoxia (1% $O_2$). Among several examined chemokines, only IP-10 mRNA expression was induced under hypoxia, and this induced IP-10 expression was due to NF-${\kappa}B$ activity. Since a previous study suggested that IP-10 mediates ${\beta}$-cell apoptosis, we measured hypoxia-induced IP-10 protein and examined the effect of anti-IP-10 neutralizing Ab on hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis. However, IP-10 protein was not detected, and anti-IP-10 neutralizing Ab did not rescue hypoxia-induced MIN6 apoptosis, indicating that there is no relationship between hypoxia-induced IP-10 mRNA expression and hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis. Since it was still not clear if NF-${\kappa}B$ functions as an apoptotic or anti-apoptotic mediator in hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis, we examined possible involvement of NF-${\kappa}B$ in hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis. Treatment with 1 ${\mu}M$ NF-${\kappa}B$ inhibitor suppressed hypoxiainduced apoptosis by more than 50%, while 10 ${\mu}M$ AP-1 or 4 ${\mu}M$ NF-AT inhibitor did not, indicating involvement of NF-${\kappa}B$ in hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis. Overall, these results suggest that IP-10 is not involved in hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis, and that NF-${\kappa}B$ inhibitor can be useful for ameliorating hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제49권3호
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• pp.332-342
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• 2000

연구배경 : 염증매개 사이토카인은 염증성 폐질환의 중요한 매개물질이다. 폐 상피세포는 염증세포에서 분비되는 사이토카인에 의해 interleukin, chemokines, colony stimulating factors와 growth factor등을 생산 및 분비함으로써 국소 염증 부위에서의 사이토카인 network에 중요한 역할을 한다. 따라서 폐 상피세포에서 염증매개 사이토카인의 발현 기전에 대한 이해는 염증성 폐질환의 기전규명과 이에 기초한 새로운 치료법의 개발에 생각된다. 대부분의 사이토카인은 NF-${\kappa}B$전사인자에 의해 발현되는데 폐 상피세포에서 염증매개 사이토키인의 발현과 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로와의 관련성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 방법 : BEAS-2B, A549, NCI-H157, NCI-H719 세포에서 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극에 의한 IL-8과 TNF-$\alpha$ mRNA의 발현 양상을 평가하였고 이들의 발현과 관찰하였고 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로와의 관련성을 평가하기 위하여 IL-l$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화 및 $I{\kappa}B{\alpha}$와 $I{\kappa}B{\beta}$의 분해 양상을 관찰하였다. 폐 상피세포의 종류에 따른 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로 조절의 기전을 규명하고자 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극에 의한 $I{\kappa}B{\alpha}$의 인산화와 기저상태에서 IKK$\alpha$의 발현을 평가하였다. 결과 : BEAS-2B, A549, NCI-H157 세포에서는 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극으로 $I{\kappa}B{\alpha}$와 $I{\kappa}B{\beta}$가 분해되었고 NF-${\kappa}B$의 활성화가 관찰되었으며 IL-8과 TNF-$\alpha$mRNA의 발현이 유도되었다. NCI-H719 세포에서는 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극으로 $I{\kappa}B$ 분해에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화 및 염증매개 사이토카인의 발현이 관찰되지 않았다. BEAS-2B, A549, NCI-H157 세포에서는 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극으로 ${\kappa}B$의 인산화가 관찰되었지만 NCI-H719 세포에서는 관찰되지 않았다. 기저상태의 IKK$\alpha$ 발현은 세포간에 차이가 관찰되지 않았다. 결론 : 폐 상피세포에서 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로는 염증매개 사이토카인 발현에 매우 중요한 역할을 하고, 일부 세포에서는 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로 조절의 차이를 보이는데 이는 IKK보다 상위 단계의 세포내 신호전달체계의 이상에 기인한 것으로 생각된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제17권3호
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• pp.219-240
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• 2009

Since NF-${\kappa}B$ has been identified as a transcription factor associated with immune cell activation, groups of researchers have dedicated to reveal detailed mechanisms of nuclear factor of ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) in inflammatory signaling for decades. The various molecular components of NF-${\kappa}B$ transcription factor pathway have been being evaluated as important therapeutic targets due to their roles in diverse human diseases including inflammation, cystic fibrosis, sepsis, rheumatoid arthritis, cancer, atherosclerosis, ischemic injury, myocardial infarction, osteoporosis, transplantation rejection, and neurodegeneration. With regards to new drugs directly or indirectly modulating the NF-${\kappa}B$ pathway, FDA recently approved a proteasome inhibitor bortezomib for the treatment of multiple myeloma. Many pharmaceutical companies have been trying to develop new drugs to inhibit various kinases in the NF-${\kappa}B$ signaling pathway for many therapeutic applications. However, a gene knock-out study for $IKK{\beta}$ in the NF-${\kappa}B$ pathway has given rise to controversies associated with efficacy as therapeutics. Mice lacking hepatocyte $IKK{\beta}$ accelerated cancer instead of preventing progress of cancer. However, it is clear that pharmacological inhibition of $IKK{\beta}$ appears to be beneficial to reduce HCC. This article will update issues of the NF-${\kappa}B$ pathway and inhibitors regulating this pathway.

• 미생물학회지
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• 제54권3호
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• pp.208-213
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• 2018

Nuclear factor kappa B ($NF{\kappa}B$)의 활성화는 염증을 일으킨다. 이 때, inducible nitric oxide synthase (iNOS)가 발현된다. 우리 선행 연구에 의하면 Bacillus licheniformis B1에 의해 제조된 발효대두에 있는 septapeptide (GVAWWMY)가 대식세포에서 iNOS mRNA 발현과 NO 생산을 억제하였다. 본 연구에서 septapeptide의 처리가 $I{\kappa}B{\alpha}$ ($NF{\kappa}B$ 억제 단백질)의 분해를 억제하여 LPS에 의해 유도되는 $NF{\kappa}B$의 활성화를 억제함을 확인했다. 분자 docking에 의해 septapeptide가 ${\kappa}B$ kinase ${\beta}$ ($IKK{\beta}$)에 부착하여 $I{\kappa}B{\alpha}$의 인산화를 방해할 가능성이 있다. Septapeptide는 높은 친화도로(-8.7 kcal/Mol) $IKK{\beta}$의 kinase domain에 부착해서 kinase 활성에 크게 영향을 미칠 수 있다.

• Molecules and Cells
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• 제20권1호
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• pp.105-111
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• 2005

Mannasantin B, a dilignan structurally related to manssantin A, is an inhibitor of NF-${\kappa}B$ transactivation. In the present study, we found that it inhibited PMA-induced expression of IL-$1{\beta}$, IL-$1{\beta}$ mRNA, and IL-$1{\beta}$ promoter activity in U937 cells with $IC_{50}$ values of about 50 nM. It also inhibited NF-IL6- and NF-${\kappa}B$-induced activation of IL-$1{\beta}$, with $IC_{50}$ values of 78 nM and $1.6{\mu}M$, respectively, revealing a potent inhibitory effect on NF-IL6. Electrophoretic mobility shift assays showed that manassantin B had an inhibitory effect on DNA binding by NF-IL6, but not by NF-${\kappa}B$. Further analysis revealed that transactivation by NF-IL6 was also inhibited. Our results indicate that manassantin B suppresses expression of IL-$1{\beta}$ in promonocytic cells by inhibiting not only NF-${\kappa}B$ but also NF-IL6 activity. Furthermore, our observations suggest that manassantin B may be clinically useful as a potent inhibitor of NF-IL6 activity.

• 생명과학회지
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• 제19권4호
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• pp.514-519
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• 2009

혈관벽에 단핵구, 대식세포 등의 세포와 지질 등의 축적은 중요한 동맥경화 발병 요인이다. 이들 세포의 혈관벽으로의 이동에 있어서 chemokine인 MCP1이 중요한 역할을 한다는 것이 많이 알려져 있다. 본 연구에서는 사람 평활근세포에서 $IL-1{\beta}$의 처리에 의하여 MCP1의 발현이 증가되는 기전을 알아보고자 실험을 진행하였다. $IL-1{\beta}$의 처리는 전사인자 $NF-{\kappa}B$의 활성화를 통해 MCP1 발현을 전사단계에서 증가시켰다. 이러한 $IL-1{\beta}$에 의해 증가된 MCP1 발현을 억제하는 물질을 찾기 위해 여러 항염증작용을 하는 물질들을 전처리하여 확인해 본 결과 luteolin이 선택적으로 $IL-1{\beta}$에 의해 증가된 MCP1의 발현을 전사단계에서 저해하는 것을 확인하였고 이는 전사인자 $NF-{\kappa}B$가 핵으로 이동하는 것을 감소시킴으로써 나타나는 현상임을 확인하였다. Luteolin이 염증작용을 조절하는데 있어서 중요한 전사인자인 $NF-{\kappa}B$의 활성을 조절한다는 것을 본 실험을 통해 알 수 있었고 이는 식용식물에서 일반적으로 발견되는 luteolin이 어떠한 기전으로 항 염증작용을 하는지에 대한 이해를 높여줄 것이다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제27권3호
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• pp.1-13
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• 2010

목적 : 이 연구는 봉약침의 봉독과 그 주요성분인 멜리틴이 NF-${\kappa}B$의 활성억제와 세포자멸사 관련 단백질의 발현 조절을 통하여 세포자멸사를 유도함으로써 전립선 암세포주인 PC-3 세포의 성장을 억제하는지를 확인하고 해당 기전을 살펴보고자 하였다. 방법 : 봉독이나 멜리틴을 처리한 후 PC-3의 성장억제를 관찰하기 위해 WST-1 assay, CCK-8 assay를 시행하였고, 세포자멸사 조절단백질의 변동 관찰에는 western blot analysis를 시행하였고, 세포자멸사와 연관된 NF-${\kappa}B$의 활성 변화를 관찰하기 위해 EMSA를 시행하였으며, PC-3에서 봉독이나 멜리틴과 NF-${\kappa}B$의 상호작용을 관찰하기 위해 transient transfection assay를 시행하여 세포생존율과 NF-${\kappa}B$의 활성 변동을 측정하였다. 결과 : PC-3 세포에 봉독이나 멜리틴을 처리한 후, 전립선암세포의 성장, 세포자멸사의 유발, 세포자멸사 관련 단백질의 발현, NF-${\kappa}B$의 활성, NF-${\kappa}B$의 p50, $IKK{\alpha}$, $IKK{\beta}$ 치환 후 NF-${\kappa}B$의 활성과 PC-3 세포 증식에 미치는 영향을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. PC-3 세포에서 봉독이나 멜리틴을 처리한 후 세포자멸사가 유도되어 세포성장이 억제되었고, 세포자멸사 관련 단백질 중 분리된 PARP, caspase-3, -9는 유의한 증가를, Bcl-2, XIAP, cXIAP2는 유의한 감소를 나타내었다. 2. PC-3 세포에서 봉독이나 멜리틴을 처리한 후 NF-${\kappa}B$의 활성은 유의한 감소를 나타내었다. 3. PC-3 세포에서 NF-${\kappa}B$의 p50, $IKK{\alpha}$, $IKK{\beta}$를 치환하여 작용기를 없애고 봉독이나 멜리틴을 처리하였을 경우에도 NF-${\kappa}B$의 활성이 유의한 감소를 나타내었다. 결론 : 이상의 결과는 봉독이나 멜리틴이 NF-${\kappa}B$의 활성 억제를 통하여 인간 전립선암세포주인 PC-3의 세포자멸사를 유발함으로써 증식억제 효과가 있음을 입증한 것으로, 전립선암의 예방과 치료에 대한 효과적인 치료제 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권1호
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• pp.52-66
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• 2001

연구배경 : 폐상피세포가 능동적으로 IL-8을 분비한다는 것은 주지의 사실이다. NF-${\kappa}B$는 IL-8 발현 조절에 있어서 가장 중요한 역할을 담당하는 전사인자이다. Triptolide는 최근 밝혀진 NF-${\kappa}B$ 억제제로서 중국한약제인 뇌공등 (Tripterygium Wilfordii)에서 추출된약제이다. 연자들은 새로운 NF-${\kappa}B$ 억제제인 triptolide가 폐상피세포에서 NF-${\kappa}B$ 의존성 IL-8 유전자의triptolide가 염증성 폐질환에서 새로운 치료제로서의 가능성을 확인하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방법 : 폐상피세포로서 A549 사용하였고 triptolide는 미국의 Pharamagenesis(Palo Alto, CA)사로부터 제공받았다. NF-${\kappa}B$ 활성유도물질로는 IL-$1{\beta}$(R&D)와 PMA(Sigma)를 이용하였다. IL-8 유전자의 발현은 RT-PCR과 ELISA를 이용하여 측정 하였다. NF-${\kappa}B$의존성 IL-8 유전자의 전사활성을 평가하기 위하여는 IL-8 NF-${\kappa}B$ luciferase construct를 안정적으로 유전자주입한 A549 IL-8 NF-${\kappa}B$ luciferase 세포주를 제조해 사용하였고 NF-${\kappa}B$ DNA 결합은 electromobility shift assay(EMSA)를 이용하였다. p65 전사활성을 assay하기 위해서는 Gal4-p65 fusion protein expression system을 유전자주입과 luciferase assay를 통하여 시행하였다. Transcriptional coactivator의 역할을 규명 하가 위하여서는 CBP(CREB-binding protein)와 SRC-1(steroid receptor coactivator-1) 발현 벡터를 유전자 주입하고 luciferase assay를 이용하여 확인하였다. 결과 : Luciferase assay로 triptolide가 PMA와 IL-$1{\beta}$자극에 의한 IL-8 NF-${\kappa}B$ 활성을 의미있게 감소시킴을 확인하였다. IL-8 ELISA와 RT-PCR로 triptolide가 PMA와 IL-$1{\beta}$ 자극에 의해 유도되는 IL-8 발현을 각각 단백질과 mRNA 수준에서 억제함을 관찰하였다. Triptolide가 PMA와 IL-$1{\beta}$에 의한 IL-8 NF-${\kappa}B$의 전사활성을 억제시킨 반면 EMSA와 $I{\kappa}B{\alpha}$ Western blot을 이용한 실험에서는 triptolide가 NF-${\kappa}B$ DNA 결합과 $I{\kappa}B{\alpha}$의 분해에 전혀 영향을 미치지 못함을 확인하였다. 이러한 전사활성 억제와 DNA 결합 간의 불일치의 원인으로서는 DNA 결합 이후에 발생하는 핵내 에서의 transactivation에 triptolide가 영향을 미치리라고 생각되어 p65 transactivation study를 Gal4-p65T A(p65의 transactivation domain) fusion protein 발현 시스템과 luciferase assay를 이용하여 시행한 결과 triptolide가 p65 transactivation을 억제함으로써 NF-${\kappa}B$를 억제함을 확인하였다. 그러나 CBP나 SRC-1과 같은 coactivator의 역할을 규명하기 위한 유전자주입 실험에서 triptolide에 의한 p65 transactivation 억제에 대해 CBP나 SRC-1의 과발현이 별다른 영향을 미치지 못하였다. 결론 : Triptolide는 폐상피세포에서 NF-${\kappa}B$ 의존성 IL-8 유전자의 전사활성을 억제하고 그 기전은 $I{\kappa}B{\alpha}$ 경로가 아닌 핵내에서의 p65 transactivation 억제에 의해 발생하며 이에는 CBP나 SRC-1과 같은 coactivator가 관여하지 않음을 확인하였다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제26권7호
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• pp.545-553
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• 2003

The expression of cyclooxygenase-2 (COX-2) is a characteristic response to inflammation, which can be inhibited with sodium salicylate. IL-1$\beta$ and TNF-$\alpha$ can induce extracellular signal-regulated kinase (ERK), IKK, IkB degradation and NF-$\kappa$B activation. Salicylate inhibited the IL-1$\beta$ and TNF-$\alpha$-induced COX-2 expressions, regulated the activation of ERK, IKK and IkB degradation, and the subsequent activation of NF-$\kappa$B, in neonatal rat ventricular cardiomyocytes. The inhibition of the ERK pathway, with a selective inhibitor, PD098059, blocked the expressions of IL-1$\beta$ and TNF-$\alpha$-induced COX-2 and $PGE_2$ release. The antioxidant, N-acetyl-cysteine, also reduced the glutathione or catalase- attenuated COX-2 expressions in IL-1$\beta$ and TNF-$\alpha$-treated cells. This antioxidant also inhibited the activation of ERK and NF-$\kappa$B in neonatal rat cardiomyocytes. In addition, IL-1$\beta$ and TNF-$\alpha$-stimulated the release of reactive oxygen species (ROS) in the cardiomyocytes. However, salicylate had no inhibitory effect on the release of ROS in the DCFDA assay. The results showed that salicylate inhibited the activation of ERK and IKK, I$\kappa$B degradation and NF-$\kappa$B activation, independently of the release of ROS, which suggested that salicylate exerts its anti-inflammatory action through the inhibition of ERK, IKK, IkB and NF-$\kappa$B, and the resultant COX-2 expression pathway in neonatal rat ventricular cardiomyocytes.

• Molecules and Cells
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• 제25권2호
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• pp.253-257
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• 2008

Acrolein is a highly electrophilic ${\alpha},{\beta}$-unsaturated aldehyde present in a number of environmental sources, especially cigarette smoke. It reacts strongly with the thiol groups of cysteine residues by Michael addition and has been reported to inhibit nuclear $factor-{\kappa}B$ ($NF-{\kappa}B$) activation by lipopolysaccharide (LPS). The mechanism by which it inhibits $NF-{\kappa}B$ is not clear. Toll-like receptors (TLRs) play a key role in sensing microbial components and inducing innate immune responses, and LPS-induced dimerization of TLR4 is required for activation of downstream signaling pathways. Thus, dimerization of TLR4 may be one of the first events involved in activating TLR4-mediated signaling pathways. Stimulation of TLR4 by LPS activates both myeloid differential factor 88 (MyD88)- and TIR domain-containing adapter inducing $IFN{\beta}$ (TRIF)-dependent signaling pathways leading to activation of $NF-{\kappa}B$ and IFN-regulatory factor 3 (IRF3). Acrolein inhibited $NF-{\kappa}B$ and IRF3 activation by LPS, but it did not inhibit $NF-{\kappa}B$ or IRF3 activation by MyD88, inhibitor ${\kappa}B$ kinase $(IKK){\beta}$, TRIF, or TNF-receptor-associated factor family member-associated $NF-{\kappa}B$ activator (TANK)-binding kinase 1 (TBK1). Acrolein inhibited LPS-induced dimerization of TLR4, which resulted in the down-regulation of $NF-{\kappa}B$ and IRF3 activation. These results suggest that activation of TLRs and subsequent immune/inflammatory responses induced by endogenous molecules or chronic infection can be modulated by certain chemicals with a structural motif that enables Michael addition.