• The Korean Journal of Physiology
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• 제29권2호
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• pp.225-232
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• 1995

The present study was conducted to evaluate the effect of phorbol 12,13-dibutyrate (PDBu) on the contraction of rabbit jugular vein in vitro. PDBu concentrations of greater than 10 nM induced a periodic contraction which was composed of rapid contraction, plateau and slow relaxation. The frequency of periodic contraction increased as PDBu concentration increased. The PDBu-induced contraction was inhibited by staurosporine (100 nM), it was not changed by tetrodotoxin $(1\;{\mu}M).$ In $Ca^{2+}$-free medium, PDBu induced a sustaining contraction, but not periodic contraction. Addition of $Ca^{2+}$ to medium evoked periodic contraction which was inhibited by nifedipine, PDBu concentrations of greater than $0.1\;{\mu}M$ increased ^{45}Ca^{2+}$ uptake without changing $^{45}Ca^{2+}$ efflux. Charybdotoxin and apamin, $Ca^{2+}$-activated K^{+}$ channel blockers, did not affect the PDBu-induced periodic contraction, whereas tetraethylammonium (TEA) abolished the periodicity. Pinacidil $(10\;{\mu}M).$, a potassium channel activator, blocked PDBu induced periodic contraction, which was recovered by glybenclamide $(10\;{\mu}M).$. In high potassium solution, PDBu did not produce the periodic contraction. These results suggest that the PDBu-induced periodicity of contraction is modulated by voltage dependent $Ca^{2+}$ channel and ATP-sensitive $K^{+}$ channel.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제29권1호
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• pp.39-50
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• 1995

This study was designed to clarify the action of cyclic nucleotides, cyclic AMP and cyclic GMP, on phorbol 12,13-dibutyrate (PDBu)-induced contraction in rings isolated from rabbit carotid artery. Arterial rings, 2 mm in width, were myographied isometrically in an isolated organ bath. PDBu produced slowly developing, sustained contraction in rabbit carotid artery, in a dose dependent manner, which was independent of extracellular $Ca^{2+}$ PDBu-induced contraction was relaxed by staurosporine, which suggests that PDBu-induced contraction is mediated by protein kinase C (PKC). $^{45}Ca^{2+}$ uptake by rabbit carotid artery was increased by PDBu during depolarization, but not in control. Isoproterenol and sodium nitroprusside (SNP) relaxed phenylephrine-induced contraction. However, SNP but not isoproterenol relaxed the contraction induced by PDBu. Acetylcholine relaxed PDBu-induced contraction in the presence of the endothelium. 8-bromo-cyclic AMP, a permeable analogue of cyclic AMP, suppressed phenylephrine-induced contraction but not PDBu-induced contraction. 8-bromo cyclic GMP relaxed both of them with dose dependency. A large dose of forskolin relaxed PDBu-induced contraction. PDBu increased cyclic AMP without considerable change in the level of cyclic GMP. Based on these findings, PDBu-induced contraction of rabbit carotid artery was relaxed by cyclic GMP more effectively than cyclic AMP, and the action of cyclic AMP could be mediated by cyclic GMP dependent protein kinase. Therefore it is suggested that the antagonistic action between protein kinase C and cyclic GMP-dependent protein kinase plays a major role in the regulation of vascular tone.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권1호
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• pp.29-38
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• 2000

지금까지 각종 신경전달물질의 칼슘통로 억제 효과는 일반적으로 protein kinase 의 관여없이 G-protein mediated, membrane-delimited mechanism$^{1)}$ 으로 설명되어왔다. 그러나 최근들어 protein kinase C (PKC)의 활성화가 몇몇 신경전달물질에 의한 칼슘통로 억제효과를 야기하는 중요한 세포내 기전으로 보고되고 있다 그러므로 본 연구에서는 흰쥐 교감신경뉴론을 대상으로 하여 whole cell patch clamp technique을 사용하여 칼슘전류를 기록하고, 세포밖에 norepinephrine (NE)과 함께 PKC agonist 인 phorbol-12, 13-dibutyrate (PDBu)을 투여하면서 PDBu 전 처치로 인하여 NE 에 의한 칼슘전류 억제에 어떤 변화가 초래되는 지를 분석함으로써, 신경전달물질의 칼슘전류 억제효과시 PKC의 역할을 밝히고자 하였다. PDBu (500 nM) 처치는 칼슘전류의 크기를 증가시켰으며 이는 막전압 의존성을 보여 -10 mV ~ +10 mV 의 저분극 자극시 가장 크게 전류크기가 증가하였다. 또한 PDBu 처치는 tail current 의 deactivation을 느리게 하였다. PDBu 는 NE 에 의하여 활성화되는 pertussis toxin 예민성 G protein pathway를 통한 칼슘전류 억제를 감소시켰다. 비특이적인 protein kinase 길항제인 staurosporine (1 $\mu$M) 을 전처치 하고 PDBu를 투여하면 PDBu의 칼슘전류 크기 증가 효과가 소실되었으며 또한 NE에 의한 칼슘전류 억제를 해제하는 PDBu 의 조절효과도 소실되었다. 이상의 결과로부터 Protein Kinase C 가 활성되면 G protein을 경유하여 나타나는 칼슘전류 억제 효과가 소실된다고 결론지을 수 있다. Protein Kinase C 에 의하여 인산화되는 부위가 G-protein 인지 혹은 칼슘통로인 지에 관한 해답을 얻기 위하여는 추후 연구가 진행되어야 한다.

• 대한약리학회지
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• 제31권3호
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• pp.291-297
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• 1995

본 연구의 목적은 protein kinase C의 활성물질인 phorbol ester의 수축에 대한 cGMP 및 cAMP의 조절기전을 명확히 하기 위하여 흰쥐의 대동맥을 재료로 실험을 수행하였다. Sodium nitroprusside는 guanylyl cyclase를 활성화시켜 cGMP를, forskolin은 adenylyl cyclase를 활성화시켜서 cAMP를 증가시키는 것으로 보고되어 있으므로 위의 두 약물을 선택하였다. Phorbol ester는 시간경과와 함께 지속적인 수축을 발생하였으며 30분경 안정상태에 도달하였다. 동시에 20-kDa myosin light chain (MLC)의 인산화도 증가하였으며 30분경 최대치를 나타내었다. Sodium nitroprusside와 forskolin은 phorbol ester에 의한 수축을 농도의존적으로 억제하였으나 sodium nitroprusside가 forskolin보다 더욱 민감하게 억제하였다. Phorbol ester는 $^{45}Ca^{2+}$의 유입을 증가시켰고 sodium nitroprusside와 forskolin은 이 증가된 $^{45}Ca^{2+}$을 유의하게 억제하였다. Phorbol ester에 의하여 증가된 MLC의 인산화는 sodium nitroprusside 및 forskolin 각각의 최대농도로 억제되었다. 이상과 같은 결과로 볼때 아마도 cGMP와 cAMP는 phorbol ester에 의한 수축을 $^{45}Ca^{2+}$ 유입억제에 이은 MLC 인산화 억제에 의하여 이완작용을 나타내는 것으로 추측되며 cGMP가 cAMP보다 protein kinase C 매개의 수축조절에 더 중요하게 작용하리라 추측된다.

• The Korean Journal of Pain
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• 제29권4호
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• pp.229-238
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• 2016

Background: The goal of this in vitro study was to investigate the effect of lipid emulsion on vasodilation caused by toxic doses of bupivacaine and mepivacaine during contraction induced by a protein kinase C (PKC) activator, phorbol 12,13-dibutyrate (PDBu), in an isolated endothelium-denuded rat aorta. Methods: The effects of lipid emulsion on the dose-response curves induced by bupivacaine or mepivacaine in an isolated aorta precontracted with PDBu were assessed. In addition, the effects of bupivacaine on the increased intracellular calcium concentration ($[Ca^{2+}]_i$) and contraction induced by PDBu were investigated using fura-2 loaded aortic strips. Further, the effects of bupivacaine, the PKC inhibitor GF109203X and lipid emulsion, alone or in combination, on PDBu-induced PKC and phosphorylation-dependent inhibitory protein of myosin phosphatase (CPI-17) phosphorylation in rat aortic vascular smooth muscle cells (VSMCs) was examined by western blotting. Results: Lipid emulsion attenuated the vasodilation induced by bupivacaine, whereas it had no effect on that induced by mepivacaine. Lipid emulsion had no effect on PDBu-induced contraction. The magnitude of bupivacaine-induced vasodilation was higher than that of the bupivacaine-induced decrease in $[Ca^{2+}]_i$. PDBu promoted PKC and CPI-17 phosphorylation in aortic VSMCs. Bupivacaine and GF109203X attenuated PDBu-induced PKC and CPI-17 phosphorylation, whereas lipid emulsion attenuated bupivacaine-mediated inhibition of PDBu-induced PKC and CPI-17 phosphorylation. Conclusions: These results suggest that lipid emulsion attenuates the vasodilation induced by a toxic dose of bupivacaine via inhibition of bupivacaine-induced PKC and CPI-17 dephosphorylation. This lipid emulsion-mediated inhibition of vasodilation may be partly associated with the lipid solubility of local anesthetics.

• 대한치과교정학회지
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• 제32권3호
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• pp.227-234
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• 2002

본 연구는 조골세포의 특성을 가지고 있는 G292세포주를 이용하여 세포막 이온통로에 대한phorbol ester의 효과를 조사하여 protein kinase C (PCK)의 이온통로에 대한 작용기전을 밝히고자 하였다. Patch clamp 기법을 이용하여 G292 세포에서 cell-attached configuration으로 단일이온통로의 활동을 관찰하고 Phorbol 12, 13-dibutyrate (PDBu)의 효과를 관찰하였다. 안정상태 G292 세포에서 cell-attached 모드로 세포막의 단일이 온통로 활동을 관찰한 결과 45pS의 $K^+$통로가 특징 적으로 우세하였다. 유리 전극 내부에 세포내 액과 세포외 액을 사용하여 전류-전압의 관계를 조사한 결과, 세포내 액을 사용하는 경우에는 역전전압이 5.5mV이었으며 세포외액을 사용하는 경우에는 -27mV이었다. PDBu는 45pS의 이온통로를 10nM이상의 농도에서 이온통로의 열릴 확률을 증가시켰으며 PKC억제제인 staurosporine 10nM에 의하여 차단되는 특성을 보였다. PDBu는 45pS의 이온통로에 작용하여 전류-전압의 관계에서 역전전압을 음의 방향으로 이동시켰으며 동일한 막전압에서 단일이온통로의 전류 크기를 증가시켰다. G292세포에서 PDBu에 의하여 PKC가 활성화되는 것을 western blot으로 확인한 결과 PDBu 0.luM은 세포질에서 세포막으로 PKC translocation을 유의하게 증가시키는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 G292세포에서 phorbol ester의 일종인 PDBu가 세포내 PKC를 활성화시켜 45pS의 이온통로를 활성화시키며 이러한 작용의 결과로 세포막전압의 변화가 세포의 기능을 조절할 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권6호
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• pp.705-709
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• 1998

In the course of screening for the substances suppressing bleb formation of K562 cell induced by phorbol 12, 13-dibutyrate (PDBu), an inhibitor, chaetoglobosin A (CgA) was isolated from a cultured broth of unidentified fungus. CgA showed a strong inhibitory activity with the $IC_{50}$ value of 60 pM against bleb formation on K562 cells induced by PDBu, but it did not inhibit the activity of protein kinase C (PKC) in vitro. The inhibitory activity of CgA might be due to the modulation of actin filaments on the cell membrane. CgA exhibited strong cytotoxicity against various human cancer cell lines.

• Natural Product Sciences
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• 제3권1호
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• pp.29-37
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• 1997

Protein Kinase C (PKC) is generally believed to play a central role in signal transduction, cellular growth control, gene expression, and tumor promotion. And it has been suggested that inhibitors of PKC might play important roles for the prevention and treatment of cancer. In order to investigate the possible inhibitors of PKC from natural products, PKC receptor binding assay was performed using bovine brain particulate as a source of PKC and the amount of $[^3H]Phorbol$ 12,13-dibutyrate (PDBu) bound to PKC was measured in the presence of test materials. Total methanol extracts from 100 kinds of natural products were partitioned into 3 fractions (n-hexane, ethyl acetate and aqueous layer) and their binding ability to the regulatory domain of PKC was evaluated. The ethyl acetate fractions of Morus alba $(roots,\;IC_{50}:\;156.6\;{\mu}g/ml)$, Rehmannia glutinosa $(roots,\;IC_{50}:\;134.3\;{\mu}g/ml)$, Lysimachia foenum-graecum $(roots,\;IC_{50}:\;167.8\;{\mu}g/ml)$, Polygonum cuspidata $(roots,\;IC_{50}:\;157.3\;{\mu}g/ml)$, Cnidium officinale $(aerial\;parts,\;IC_{50}:\;145.2\;{\mu}g/ml)$, and the hexane $(IC_{50}:\;179.3\;{\mu}g/ml)$ and the EtOAc fraction of Symplocarpus nipponicus $(roots,\;IC_{50}:\;155.9\;{\mu}g/ml)$ showed inhibitory activity of $[^3H]PDBu$ binding to PKC.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제21권2호
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• pp.164-167
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• 1998

Bis-${\gamma}$-lactones (1,2) having a perhydrofuro[3,4-c]furan-1,4-dione skeleton were designed as conformationally constrained diacylglycerol analogues. They were synthesized from D-apiose in 11 steps, and evaluated as $PKC-{\alpha}$ ligands by measuring their ability to displace bound $^3H$]PDBU from the enzyme. The compounds showed moderate binding affinities with $K_i$ values of 13.89 (${\pm}5.67$) ${\mu}M$ and 11.47 (${\pm}0.89$) ${\mu}M$, respectively. Their similar binding affinities indicate that these two bicyclic compounds were not effectively discriminated by $PKC-{\alpha}$ in terms of the direction of the side chain as other ligands built on similar bis-${\gamma}$-lactones.

• 한국해양바이오학회지
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• 제2권2호
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• pp.102-107
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• 2007

산업의 발달과 함께 환경오염에 대한 국민적인 관심도는 날로 증가하고 있다. PCB는 우리 주변에 널리 퍼져 있고 먹이사슬을 통해 체내에도 축적되어 인체의 위해성이 우려되는 대표적인 환경오염물질이다. PCB의 노출은 성장기의 두뇌에서 가장 큰 신경독성을 나타내며 영아 및 유아는 상대적으로 높게 노출되어 위험집단으로 분류된다. 본 연구는 PCB의 신경독성에 구조-활성관계가 미치는 영향을 분석하고 PCB에 의한 독성을 최소화 할 수 있는 방안으로서 해양활성물질의 사용가능성을 이해하고자 하였다. PCB노출에 따른 신경세포의 신호전달 체계변화를 분석하기 위하여 Protein Kinase C (PKC)의 변화를 측정하였다. PKC의 전체적인 활성을 [$^3H$]PDBu로 분석한 결과 ortho-position(PCB-105, -123)을 가지고 있는 PCB가 non-ortho (pCB-77, -81) 구조보다 신경에 미치는 영향은 더 높았다. Westem blot 결과 PKC isofonn 중에는 PKC-beta II 및 epsilon의 경우 ortho-position PCB에서 더 높은 활성을 보였다. 이러한 PKC의 변화는 성장기 신경세포에서 신호전달기작의 변화에 많은 영향을 미치므로 이를 예방하거나 차단 할 수 있는 물질을 발견하고자 다양한 키토산을 처리하였다. 그 결과 1백만 달톤 이상의 고분자 키토산의 경우 PCB에 의한 신호전달 기작 변화를 억제할 수 있음을 보였다. 본 연구는 환경오염 등에 의한 독성예방에 키토산의 활용가능성을 제시하였다.