• 생명과학회지
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• 제27권8호
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• pp.873-878
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• 2017

본 연구는 대식세포 활성화 과정에서 NQO1의 역할을 확인하는 것이다. 대식세포의 활성화 정도는 배양액으로 분비하는 IL-6와 $TNF-{\alpha}$ 양을 측정하여 평가하였다. 먼저 NQO1 WT 생쥐와 NQO1 KO 생쥐에서 각각 분리한 복강대식세포의 활성화 정도를 비교해 보았다. 특이하게도 NQO1 KO 복강대식세포가 NQO1 WT에 비해서 더 높게 활성화되어 있었다. 또한 일반 생쥐의 복강대식세포에 NQO1 억제제(dicumarol)을 처치한 경우에도 강한 활성이 유도됨을 확인하였다. Dicumarol을 처치한 RAW264.7 (대식세포주)에 서도 강한 활성화가 관찰되었다. 이는 NQO1이 대식세포의 활성화 과정을 억제하는 경로와 연관되어 있음을 보여준다. 더욱이 dicumarol을 처치하여 NQO1의 기능을 억제시킨 다양한 대식세포에서 $I{\kappa}B$ 단백질이 유의하게 감소한다는 사실을 확인하였다. 대식세포 활성화 과정을 매개하는 주요 신호분자가 $NF{\kappa}B$이며 이 분자에 대한 억제자가 $I{\kappa}B$라는 사실들을 감안할 때, NQO1의 기능이 $I{\kappa}B$ 단백질변성 억제와 연관되어 있으며 이를 통해 대식세포의 활성화를 차단했을 가능성이 있다. 본 연구는 향 후 대식세포 활성화 과정을 조절하는 NQO1의 역할을 규명하는데 있어서 중요한 기초 결과가 될 것이다.

• BMB Reports
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• 제48권11호
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• pp.609-617
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• 2015

NAD(P)H:quinone oxidoreductase (NQO1), an obligatory two-electron reductase, is a ubiquitous cytosolic enzyme that catalyzes the reduction of quinone substrates. The NQO1- mediated two-electron reduction of quinones can be either chemoprotection/detoxification or a chemotherapeutic response, depending on the target quinones. When toxic quinones are reduced by NQO1, they are conjugated with glutathione or glucuronic acid and excreted from the cells. Based on this protective effect of NQO1, the use of dietary compounds to induce the expression of NQO1 has emerged as a promising strategy for cancer prevention. On the other hand, NQO1-mediated two-electron reduction converts certain quinone compounds (such as mitomycin C, E09, RH1 and β-lapachone) to cytotoxic agents, leading to cell death. It has been known that NQO1 is expressed at high levels in numerous human cancers, including breast, colon, cervix, lung, and pancreas, as compared with normal tissues. This implies that tumors can be preferentially damaged relative to normal tissue by cytotoxic quinone drugs. Importantly, NQO1 has been shown to stabilize many proteins, including p53 and p33ING1b, by inhibiting their proteasomal degradation. This review will summarize the biological roles of NQO1 in cancer, with emphasis on recent findings and the potential of NQO1 as a therapeutic target for the cancer therapy.

• 생명과학회지
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• 제24권1호
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• pp.98-103
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• 2014

NQO1은 플라보 단백질 계통의 2 전자 환원 효소이며 NADH 또는 NADPH를 보조인자로 quinone 계통의 화합물을 hydroquinone으로 환원 한다. 암에서 NQO1은 그에 상응하는 정상 조직과 비교하였을 때 비교적 높은 발현을 나타낸다. NQO1의 다양한 기능 중 quinone 물질 대사는 두 가지 형태의 상반되는 기능을 가진다. 이것은 quinone으로부터 전환된 hydroquinone의 상태적 안정성과 불안정성에 기인하며, 불안정한 hydroquinone의 생성은 산화적 손상 야기 및 DNA 손상은 세포의 운명을 바꾸어 놓게 된다. 따라서 암에서 그 발현이 높은 NQO1을 표적으로 작용하는 생체환원 물질은 암 세포 사멸을 강하게 유도하게 되어 암 치료의 가능성을 보여주고 있다. 항암 표적 분자로서 NQO1 특징과 NQO1을 통해 작용하는 생체환원물질 ${\beta}$-lapachone의 항암 효과와 기전에 대하여 살펴보았다.

• 한국동물학회지
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• 제26권4호
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• pp.283-294
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• 1983

발암물질의 영향하에서 단백질 합성의 변화를 알고자 발암원의 일종인 4NQO를 발생중의 계배 난황난에 주입하여 연구하였다. 각 장기에서 발생의 진행과 병행하여 단백질과 당점액질의 합성양상에 변화가 있었으며 대조군에 비하여 4NQO 처리군에서 일반적으로 각 단백질과 당점액질이 감소되는 경향을 보였다. 이러한 4NQO의 영향은 조직간에 특이적이었으며 심근에서는 큰 변화를 볼 수 없었으나 특히 4NQO 처리 24시간후의 허파와 사낭근에서는 현저한 감소를 나타내었다. 이로써 4NQO는 조직특이적이기는 하나 단백질과 당점액질의 합성에 영향을 비친다는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.531-536
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• 2016

본 연구는 최근 연구자 등이 보고한 NQO1 knockout (결핍) 생쥐의 점막기능 감소 및 장염유발 현상을 인간 대장상피세포에서 재확인하는 것이다. 이를 위해, 사람 대장상피세포주인 HT29 세포에 NQO1 억제제인 dicumarol을 처치한 다음 밀착연접 조절인자의 변화를 평가하였다. HT29 세포에 10 μM dicumarol을 처치하여 NQO1을 억제하면 인간 대장상피세포의 밀착연접이 유의하게 줄고 구성인자들(ZO1, occludin)의 단백질 양도 감소함을 확인하였다. 생쥐 대장 내강에 dicumarol (10 μM)을 직접 처치한 결과 점막 투과율이 현저하게 증가함도 확인하였다(장벽기능 감소). 이는 인간 대장상피세포의 밀착연접 형성과정이 NQO1에 의존적임을 보여준다. 그러나 dicumarol 처치는 ZO1과 occludin의 전사량을 억제하지 않았다. NOQ1 결핍 생쥐에서 ZO1과 occludin의 전사량이 크게 감소한다는 이전 보고를 감안하면, NQO1에 의한 밀착연접 단백질의 양적 조절 과정이 전사를 포함하는 다양한 경로와 연관되어 있음을 시사한다. 즉, NQO1에 의한 ZO1과 occludin 조절 과정에 프로테오좀 의존-단백질 변성과 같은 단백질 파괴 경로가 이용될 수 있다고 사료된다.

• BMB Reports
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• 제47권9호
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• pp.494-499
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• 2014

NADH:quinone oxidoreductase 1 (NQO1) is known to be involved in the regulation of energy synthesis and metabolism, and the functional studies of NQO1 have largely focused on metabolic disorders. Here, we show for the first time that compared to NQO1-WT mice, NQO1-KO mice exhibited a marked increase of permeability and spontaneous inflammation in the gut. In the DSS-induced colitis model, NQO1-KO mice showed more severe inflammatory responses than NQO1-WT mice. Interestingly, the transcript levels of claudin and occludin, the major tight junction molecules of gut epithelial cells, were significantly decreased in NQO1-KO mice. The colons of NQO1-KO mice also showed high levels of reactive oxygen species (ROS) and histone deacetylase (HDAC) activity, which are known to affect transcriptional regulation. Taken together, these novel findings indicate that NQO1 contributes to the barrier function of gut epithelial cells by regulating the transcription of tight junction molecules.

• IMMUNE NETWORK
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• 제11권6호
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• pp.376-382
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• 2011

Background: Carbon monoxide (CO) is a cytoprotective and homeostatic molecule with important signaling capabilities in physiological and pathophysiological situations. CO protects cells/tissues from damage by free radicals or oxidative stress. NAD(P)H:quinone oxidoreductase (NQO1) is a highly inducible enzyme that is regulated by the Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1)/nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2)/antioxidant response element (ARE) pathway, which is central to efficient detoxification of reactive metabolites and reactive oxygen species (ROS). Methods: We generated NQO1 promoter construct. HepG2 cells were treated with CO Releasing Molecules-2 (CORM-2) or CO gas and the gene expressions were measured by RT-PCR, immunoblot, and luciferase assays. Results: CO induced expression of NQO1 in human hepatocarcinoma cell lines by activation of Nrf2. Exposure of HepG2 cells to CO resulted in significant induction of NQO1 in dose- and time-dependent manners. Analysis of the NQO1 promoter indicated that an antioxidant responsible element (ARE)-containing region was critical for the CO-induced Nrf2-dependent increase of NQO1 gene expression in HepG2 cells. Conclusion: Our results suggest that CO-induced Nrf2 increases the expression of NQO1 which is well known to detoxify reactive metabolites and ROS.

• 대한수의학회지
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• 제56권1호
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• pp.15-21
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• 2016

NAD(P)H-quinone oxidoreductase-1 (NQO1) is a down-stream target gene of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), and performs diverse biological functions. Recently, NQO1 is recognized as an effective gene for the cytotoxic inserts with its diverse biological functions, which is focused on antioxidant properties. The aim of present study was to assess the impact of NQO1 knockdown on cytoprotection-related protein expression in cisplatin cytotoxicity by using small interfering (si) RNA targeted on NQO1 gene. Cytotoxicity of cisplatin on ACHN cells was assessed in a dose- and time-dependent manner after siScramble or siNQO1 treatment. After cisplatin treatment, cells were subjected to cell viability assay, western-blot analysis, and immunofluorescence study. The cell viability was decreased in the siNQO1 cells (50%) than the siScramble cells (70%) after 24 h of cisplatin ($20{\mu}M$) treatment. Moreover, cytoprotection-related protein expressions were markedly suppressed in the siNQO1 cells after cisplatin treatment. The expression of Nrf2 and Klotho were decreased by 20% and 40%, respectively, of that in siScramble cells. Nrf2 and Klotho activation were also decreased in cisplatin treated siNQO1 cells, confirmed by cytoplasm-tonuclear translocation. Our findings demonstrate that the increased cisplatin-induced cytotoxicity was accompanied by suppressed Nrf2 activation and Klotho expression in siNQO1 cells.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권8호
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• pp.1446-1451
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• 2016

Clostridium difficile toxin A causes acute gut inflammation in animals and humans. It is known to downregulate the tight junctions between colonic epithelial cells, allowing luminal contents to access body tissues and trigger acute immune responses. However, it is not yet known whether this loss of the barrier function is a critical factor in the progression of toxin A-induced pseudomembranous colitis. We previously showed that NADH:quinone oxidoreductase 1 (NQO1) KO (knockout) mice spontaneously display weak gut inflammation and a marked loss of colonic epithelial tight junctions. Moreover, NQO1 KO mice exhibited highly increased inflammatory responses compared with NQO1 WT (wild-type) control mice when subjected to DSS-induced experimental colitis. Here, we tested whether toxin A could also trigger more severe inflammatory responses in NQO1 KO mice compared with NQO1 WT mice. Indeed, our results show that C. difficile toxin A-mediated enteritis is significantly enhanced in NQO1 KO mice compared with NQO1 WT mice. The levels of fluid secretion, villus disruption, and epithelial cell apoptosis were also higher in toxin A-treated NQO1 KO mice compared with WT mice. The previous and present results collectively show that NQO1 is involved in the formation of tight junctions in the small intestine, and that defects in NQO1 enhance C. difficile toxin A-induced acute inflammatory responses, presumably via the loss of epithelial cell tight junctions.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제24권1호
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• pp.46-49
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• 2009

4-nitroquinoline 1-oxide (4-NQO)와 N-methyl-N-nitro-N'-nitrosoguanidinein (MNNG)에 의해 유도된 돌연변이원성에 대한 결명자 물 추출물의 억제효과를 E. coli PQ37 이용한 SOS Chromotest법으로 검색하였다. $100{\mu}g$/assay 농도에서 4-NQO와 MNNG의 변이원성에 대한 결명자 물 추출물의 변이원성 억제 효과는 27.5 및 40%로 나타났다. 결명자 물 추출물을 메탄을 가용성 부분과 메탄을 불용성 부분으로 분리하여 4-NQO와 MNNG의 변이원성에 대한 억제효과를 검색한 결과 메탄을 가용성 부분이 더 강한 효과를 나타내었다. 따라서 결명자 메탄을 가용성 부분을 에틸아세테이트, 부탄을 그리고 물로 각각 분획하여, 4-NQO 및 MNNG에 대한 돌연변이 억제효과를 검색한 결과 물 분획물은 각각 19.0, 및 23.0% 억제효과로 가장 강하게 나타내었으며, MNNG의 변이원성에 대한 억제효과가 4-NQO의 변이원성에 대한 억제효과보다 더 강하게 나타남을 확인하였다. 결명자 열수추출물의 메탄을 가용성부분의 물 분획물의 농도를 assay당 1.0, 10, 100 및 $250{\mu}g$으로 증가시켰을 경우, 항돌연변이 효과는 각각 8.0%, 12.0%, 25.5%및 43.0%로 나타났다. 이러한 결과로부터, 결명자 물 분획물은 MNNG의 변이원성에 대하여 용량 의존적 억제효과를 나타냄을 확인하였다.