• BMB Reports
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• 제43권9호
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• pp.604-608
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• 2010

Tumor necrosis factor-$\alpha$ (TNF-$\alpha$) mediates proinflammatory responses in primary human umbilical vein endothelial cells (HUVECs), and it upregulates the expression of secretory group IIA phospholipase $A_2$ ($sPLA_2$-IIA). $sPLA_2$-IIA plays a pivotal role in inflammation, and antithrombin (AT) possesses properties that are beneficial to endothelial cells. Therefore, we investigated the effects of AT on the expression of $sPLA_2$-IIA in TNF-$\alpha$-stimulated HUVECs. TNF-$\alpha$ potently upregulated the expression of $sPLA_2$-IIA, and prior treatment of cells with AT inhibited the expression of $sPLA_2$-IIA in HUVECs. Also, antibodies or siRNA for syndecan-4 blocked the protective effect of AT. Furthermore, PI3-kinase and the AKT pathway are significantly involved in the AT-mediated inhibition of the expression of $sPLA_2$-IIA. These results show that AT effectively suppresses the upregulated $sPLA_2$-IIA expression, which might contribute to the cytoprotective effects of AT in the treatment of severe inflammatory diseases.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권4호
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• pp.417-425
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• 2017

벌사상자는 여성의 생식기 질환이나 화농성 피부염에 주로 사용되어온 한약재로, 최근 들어 암과 관련된 연구가 많이 이루어짐에 따라 벌사상자의 항암 효과에 대한 관심이 높아지고 있다. 벌사상자의 대표적인 성분인 osthole, xanthotoxol 등은 벤젠고리 화합물로 에탄올과 같은 유기용매에 잘 용해된다. 이에 따라 본 연구에서는 AGS 위암세포에서 벌사상자 에탄올 추출물(CME)에 대한 세포주기 정지 유도 효과를 확인하고자 하였다. CME 처리에 의한 AGS 위암세포의 증식 억제 유도 효과 및 세포독성 효과를 확인하기 위하여 MTT assay와 LDH release assay를 실시한 결과, 농도 및 시간 의존적으로 세포생존율이 감소하였으며, 농도 의존적인 세포독성 효과를 확인하였다. 또한, CME의 농도가 증가할수록 AGS 위암세포의 형태학적 변화가 관찰되었다. 이러한 세포증식 억제 유도 효과가 세포주기 정지에 의한 것인지 확인하기 위하여 CME를 농도별로 24시간 동안 처리한 후 세포주기를 측정하였다. 그 결과 G1기의 세포가 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. 그리고 CME의 처리가 세포주기와 관련된 단백질에 미치는 영향을 알아보기 위하여 western blot analysis를 실시하여 G1기 세포주기 정지와 관련된 신호 단백질들의 발현 변화를 확인하였다. 그 결과 CME의 처리가 세포 증식과 분열에 중요한 역할을 하는 p-Akt와 p-GSK-$3{\beta}$의 발현을 저해하는 것을 확인하였고, 이에 따라 p53의 발현과 활성이 증가하여 p21의 발현이 증가함을 확인하였다. 또한, p21의 증가에 따른 cyclin E의 발현 감소와 CDK2의 비활성화 상태인 p-CDK(T14), p-CDK(Y15)의 발현 증가를 확인하였다. 이와 같은 CME의 세포주기 억제 유도 효과가 일어나는 신호경로를 확인하기 위하여 LY294002(PI3K/Akt 저해제), BIO(GSK-$3{\beta}$ 저해제), Pifithrin-${\alpha}$(p53 저해제)를 CME와 각각 또는 병행 처리한 후 MTT assay, 세포주기 측정, western blot analysis를 진행하였다. 그 결과 LY294002의 처리는 CME 처리군과 유사하게 세포생존율을 저해시키고 G1기 정지를 유도했으며, 세포주기 단백질을 조절하였다. 또한, GSK-$3{\beta}$와 p53 저해제를 처리하였을 때 CME를 병행 처리했음에도 불구하고 세포증식 억제나 G1기 정지와 같은 항암 효과가 나타나지 않았으며, 관련 신호경로 단백질의 변화도 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 CME의 처리가 Akt/GSK-$3{\beta}$/p53 신호경로를 조절하여 cyclin E의 발현을 감소시키고 CDK2의 활성을 억제함으로써 G1기 세포주기 정지를 유도함을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권3호
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• pp.428-436
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• 2003

Carotenoids는 항암 효과가 있는 것으로 알려져 있으나 각각의 carotenoids가 대장암에 미치는 영향에 대해서는 명확하게 밝혀진 바가 없다. 본 연구에서는 4가지 종류의 carotenoids가 인간의 대장에서 유래한 암세포인 HT-29 세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. $\alpha$-carotene, $\beta$-carotene, lutein lycopene을 농도를 달리 하여 세포 배양액 에 첨가하여 살아있는 세포의 수를 측정한 결과 $\beta$-carotene는 세포의 증식을 다소 증가시키는 반면 $\alpha$-carotene, lutein, lcopene은 세포의 증식을 감소하였다. 세포의 증식을 억제한 carotenoids 중에서 lycopene이 그 효과가 가장 컸다. ErbB receptor family는 세포의 증식을 촉진하고 대장암에서 그 발현이 증가된 것으로 보고되었기 때문에 lycopene이 heregulin-ErbB3 signaling을 억제하는지를 조사하였다. Lycopene는 ErbB2 단백질을 감소하였고 ErbB3 단백질의 변화를 초래하였다. Heregulin을 첨가하여 인산화를 유도한 경우 ErbB3의 인산화, ErbB3와 p85의 결합, Akt 인산화가 lycopene에 의해 억제되었다. 이 결과들은 carotenoids 중 lycopene이 대장암 세포 증식 억제 효과가 가장 크고, 대장암 세포의 DNA 합성을 억제하고 apoptosis를 유도하는 lycopene효과의 일부는 Erb-B3와 Akt의 인산화 감소에 기인하는 것임을 나타낸다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제33권2호
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• pp.277-288
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• 2003

It has been suggested that increased number and activity of phagocytes in periodontitis lesion results in a high degree of reactive oxygen species (ROS) such as superoxide anion, hydrogen peroxide, nitric oxide and peroxynitrite. There are few reports on the relationship between ROS and MMPs expressions in gingival fibroblast. We studied to elucidate whether and how ROS, especially nitric oxide affects the MMP expression. Human gingival fibroblasts and HTl080 cells (human fibrosarcoma sell line as reference) were grown in DMEM supplemented with 10 mM HEPES, 50 mg/L gentamicin, and 10% heat inactivated fetal bovine serum with addition of various reactive oxygen species (ROS). Culture media conditioned by cells were examined by gelatin zymography. HT1080 cells expressed proMMP-2 and proMMP-9, but human gingival fibroblasts (HGF) produced only proMMP-2. Hydrogen peroxide upregulated MMP-9 expression in HT1080 cells, whereas in human gingival fibroblast SNP treatment showed marked increase in MMP-2 level compared to other ROS. These results suggest that the effects of ROS on MMPs expressions are cell-type specific. RT-PCR for MMP-2 and TIMP-2 m-RNA were performed using total RNA from cultured cells under the influence various kinase inhibitors. In HT1080 cells, treatment with FPTI III (Ras processing inhibitor) and LY294002 (PI3-kinase inhibitor) resulted in inhibition of MMP-2 and MMP-9 expressions, suggesting that Ras/P13-kinase pathway is important for MMPs expression in HT1080 cells. In gingival fibroblasts, treatment with FPTI III and PDTC (NF-kB inhibitor) showed marked decrease in MMP-2 regardless of the of SNP , suggesting that Ras/NF-kB could be the key pathway for NO-induced MMP-2 expression in gingival fibroblasts. This study showed that ROS, especially nitric oxide, could be the critical mediator of periodontal disease progression through control of MMP-2 expression in gingival fibroblasts possibly via Ras/NF-kB pathway.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제20권1호
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• pp.101-109
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• 2016

Reducing $[Mg^{2+}]_o$ to 0.1 mM can evoke repetitive $[Ca^{2+}]_i$ spikes and seizure activity, which induces neuronal cell death in a process called excitotoxicity. We examined the issue of whether cultured rat hippocampal neurons preconditioned by a brief exposure to 0.1 mM $[Mg^{2+}]_o$ are rendered resistant to excitotoxicity induced by a subsequent prolonged exposure and whether $Ca^{2+}$ spikes are involved in this process. Preconditioning by an exposure to 0.1 mM $[Mg^{2+}]_o$ for 5 min inhibited significantly subsequent 24 h exposure-induced cell death 24 h later (tolerance). Such tolerance was prevented by both the NMDA receptor antagonist D-AP5 and the L-type $Ca^{2+}$ channel antagonist nimodipine, which blocked 0.1 mM $[Mg^{2+}]_o$-induced $[Ca^{2+}]_i$ spikes. The AMPA receptor antagonist NBQX significantly inhibited both the tolerance and the $[Ca^{2+}]_i$ spikes. The intracellular $Ca^{2+}$ chelator BAPTA-AM significantly prevented the tolerance. The nonspecific PKC inhibitor staurosporin inhibited the tolerance without affecting the $[Ca^{2+}]_i$ spikes. While $G{\ddot{o}}6976$, a specific inhibitor of $PKC{\alpha}$ had no effect on the tolerance, both the $PKC{\varepsilon}$ translocation inhibitor and the $PKC{\zeta}$ pseudosubstrate inhibitor significantly inhibited the tolerance without affecting the $[Ca^{2+}]_i$ spikes. Furthermore, JAK-2 inhibitor AG490, MAPK kinase inhibitor PD98059, and CaMKII inhibitor KN-62 inhibited the tolerance, but PI-3 kinase inhibitor LY294,002 did not. The protein synthesis inhibitor cycloheximide significantly inhibited the tolerance. Collectively, these results suggest that low $[Mg^{2+}]_o$ preconditioning induced excitotoxic tolerance was directly or indirectly mediated through the $[Ca^{2+}]_i$ spike-induced activation of $PKC{\varepsilon}$ and $PKC{\xi}$, JAK-2, MAPK kinase, CaMKII and the de novo synthesis of proteins.

• 한국환경성돌연변이발암원학회지
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• 제26권4호
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• pp.125-132
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• 2006

Previous studies showed that epigallocatechin gallate(EGCG) have substantial effects of suppressing the N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG)-initiated cell transformation process on the bases of foci formation frequency and loss of anchorage dependency. In this study we tried to clarify the molecular mechanism of suppressing the cell transformation process. Mouse cell line balb/c 3T3 A31-1-1 was exposed 2 days to MNNG followed by 15 days 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate(TPA) treatment for our transformation process. EGCG was added after the time point of 24 hours exposure to TPA and incubated for 19 days. 2029 genes were selected in our transformation process that showed fold change value of 1.5 or more in the microarray gene expression analysis covering the mouse full genome. These genes were found to be involved mainly in the cell cycle pathway, focal adhesion, adherens junction, TGE-$\beta$ signaling, apoptosis, lysine degradation, insulin signaling, ECM-receptor interaction. Among the genes, we focused on the 631 genes(FC>0.5) reciprocally affected by EGCG treatment. Our study suggest that EGCG down-regulate the gene expressions of up stream signaling factors such as nemo like kinase with MAPK activity and PI3-Kinase, Ras GTPase and down stream factors such as cyclin D1, D2, H, T2, cdk6.

• Molecules and Cells
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• 제42권11호
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• pp.773-782
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• 2019

Cellular senescence is an irreversible form of cell cycle arrest. Senescent cells have a unique gene expression profile that is frequently accompanied by senescence-associated heterochromatic foci (SAHFs). Protein kinase CK2 (CK2) downregulation can induce trimethylation of histone H3 Lys 9 (H3K9me3) and SAHFs formation by activating SUV39h1. Here, we present evidence that the PI3K-AKT-mTOR-reactive oxygen species-p53 pathway is necessary for CK2 downregulation-mediated H3K9me3 and SAHFs formation. CK2 downregulation promotes SUV39h1 stability by inhibiting its proteasomal degradation in a p53-dependent manner. Moreover, the dephosphorylation status of Ser 392 on p53, a possible CK2 target site, enhances the nuclear import and subsequent stabilization of SUV39h1 by inhibiting the interactions between p53, MDM2, and SUV39h1. Furthermore, $p21^{Cip1/WAF1}$ is required for CK2 downregulation-mediated H3K9me3, and dephosphorylation of Ser 392 on p53 is important for efficient transcription of $p21^{Cip1/WAF}$. Taken together, these results suggest that CK2 downregulation induces dephosphorylation of Ser 392 on p53, which subsequently increases the stability of SUV39h1 and the expression of $p21^{Cip1/WAF1}$, leading to H3K9me3 and SAHFs formation.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권8호
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• pp.1328-1336
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• 2003

본 연구는 우리나라에서 발병률이 높은 간암의 발생과정에서 정어리유와 d-limonene의 섭취가 미치는 영향을 세포막 지질조성 및 PKC활성도를 통해 조사하여 이들의 항암 작용관련 기전을 규명 하고자 하였다. 따라서 이유된 흰쥐를 지방산 조성이 아주 다른 옥수수유, 정어리유를 15% 수준으로 공급하고 d-limonene 섭취군은 5%수준으로 공급하여 실험군에서는 발암물질인 DEN을 2회 복강 주사하고 PB를 물에 섞어 주어 20주간 사육하여 membrane fraction의 지방산 조성 및 지질의 조성, glutathione-S-transferase, PKC 활성도를 조사하여 아래와 같은 결과를 얻었다. 간 세포막의 콜레스테롤과 인지질 함량에 대한 C/PL ratio는 옥수수유군에서 발암물질 투여나 d-limonene의 섭취에 따른 효과가 없었으나 정어리 유군에서는 발암물질 투여시, d-limonene 섭취시 유의적인 감소를 나타내어 식이지방의 종류에 따라 발암물질과 d-limonene의 작용이 차이가 있는 것으로 나타났다. Membrane fraction의 인지질 조성은 CL을 제외한 PE, PI, PG, PC, PS와 PE/PC ratio등 모두에 있어서 식이지방의 종류, 발암물질의 투여, d-liomnene섭취에 따른 차이가 나타나지 않았다. 세포막의 지방산 조성을 나타내는 n-6/n-3 ratio가 정어리유군에서 옥수수유군보다 유의적으로 낮았고, 옥수수유군에서는 발암물질 투여나 d-limonene의 섭취에 따라 유의적으로 증가했으나 정어리유군에서는 발암물질과 d-limonene에 의한 차이가 없었다. Cytosolic PKC의 활성은 식이지방의 종류와 발암물질 투여에 따른 차이는 없었고, d-limonene의 섭 취에 따라 유의적 감소를 나타냈으며, 막부착 PKC의 활성은 옥수수유군에서 유의적으로 높았고, d-limonene 섭취에 따라 감소 경향을 발암물질 투여에 따라서는 증가 경향을 보였으나 유의적인 차이를 나타내지는 않았다. GST활성은 식이 지방의 종류에 따른 차이는 없었으나 발암물질 투여와 d-limonene 섭취에 따라 유의적으로 증가하였으며, 발암물질과 d-limonene을 같이 공급시에 더욱 더 유의적으로 증가하였다. 이상의 실험 결과를 종합에 보면 암화과정에 일어나는 지방의 대사가 식이지방의 종류에 따라 차이를 보이며, 특히 정어리유군에서 d-limonene에 의한 C/PL ratio가 감소하여 막 유동성에 변화를 초래하고, 이에 따라 membrane bound enzyme의 활성에 변화를 가져오는 것으로 생각된다. 따라서 식이지방의 종류가 암의 발생에 미치는 영향이 다르고, 막부착 PKC 활성도를 감소시켜 발암을 억제하는 효과가 있으며, 이 효과는 지방의 종류에 따라 차이가 있는 것으로 생각된다. 최근 n-3 지방산이나 d-limonene이 PKC expression을 감소시키고, apopotosis 촉진 단백질의 발현을 증가시켜 tumor cell의 apoptosis를 증가시킨다고 하여 n-3 지방산과 d-limonene의 또 다른 발암억제기전을 설명하고 있다. 그러나 n-3 지방산과 d-limonene의 상호효과에 대한 연구는 부족한 실정이므로 d-limonene과 n-3 지방산의 교호작용에 의한 발암억제 기전에 대해서는 더 많은 연구가 필요하다고 하겠다.

• Molecules and Cells
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• 제39권3호
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• pp.258-265
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• 2016

In metastatic breast cancer, the acquisition of malignant traits has been associated with the increased rate of cell growth and division, mobility, resistance to chemotherapy, and invasiveness. While screening for the key regulators of cancer metastasis, we observed that neurotrophin receptor TrkB is frequently overexpressed in breast cancer patients and breast cancer cell lines. Additionally, we demonstrate that TrkB expression and clinical breast tumor pathological phenotypes show significant correlation. Moreover, TrkB expression was significantly upregulated in basal-like, claudin-low, and metaplastic breast cancers from a published microarray database and in patients with triple-negative breast cancer, which is associated with a higher risk of invasive recurrence. Interestingly, we identified a new TrkB-regulated functional network that is important for the tumorigenicity and metastasis of breast cancer. We demonstrated that TrkB plays a key role in regulation of the tumor suppressors Runx3 and Keap1. A markedly increased expression of Runx3 and Keap1 was observed upon knockdown of TrkB, treatment with a TrkB inhibitor, and in TrkB kinase dead mutants. Additionally, the inhibition of PI3K/AKT activation significantly induced Runx3 and Keap1 expression. Furthermore, we showed that TrkB enhances metastatic potential and induces proliferation. These observations suggest that TrkB plays a key role in tumorigenicity and metastasis of breast cancer cells through suppression of Runx3 or Keap1 and that it is a promising target for future intervention strategies for preventing tumor metastasis and cancer chemoprevention.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권6호
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• pp.1286-1294
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• 2004

In a previous study by the current authors, hepatocellular carcinoma (HCC) was determined to be epidemiologically sex-dependent, and the incidence and multiplicity of HCC found to decrease in estradiol-3 benzoate (EB)-treated F344 rats. Therefore, to ascertain the anticancer mechanism of EB, a commercially available cDNA microarray, with a total of 14,815 cDNA rat gene clones, was used to determine the differentially expressed genes in nontreated livers, EB-treated livers, and diethynitrosolamine (DEN)-induced HCC. In the sequenced experiment, a total of 85 genes were differentially expressed at either two or more times the rate of the normal expression, where 33 genes were downregulated by EB, and 52 genes upregulated. Candidate genes were selected according to significant changes observed in the mRNA expression in the EB-treated livers compared with the nontreated livers, then these genes were filtered according to their different expression patterns in the DEN-induced tumors compared to the estrogen-treated livers. To confirm the microarray data, a real-time PCR analysis was performed for ten selected genes: the H-ras revertant protein 107 (H­rev107), insulin-like growth factor binding protein (lOFBP), parathyroid hormone receptor (PI'HR), SH3 domain binding protein (SH3BP), metallothionein, src-suppressed C-kinase substrate (SSeCK) gene, phosphodiesterase I, CD44, epithelial membrane protein 3 (EMP3), and estrogen receptor a (ERa). The SSeCK and phosphodiesterase I genes were both upregulated in the DEN-induced hepatocarcinomas, yet their possible carcinogenic functions remain unknown. Meanwhile, the other genes were downregulated, including the genes related to growth regulation (IOFBP, H-revI07, ER$\alpha$), adipogenesis inhibition (PTHR), and tumor suppression (metallothionein).