• 제목/요약/키워드: PTP1B

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Inhibition of IκB Kinase β (IKKβ) and Anti-diabetic Effect of SA51

  • Bhattarai, Bharat Raj;Kafle, Bhooshan;Hwang, Ji-Sun;Han, Inn-Oc;Cho, Hyeongjin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권8호
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    • pp.2487-2490
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    • 2013
  • SA51, a medium potency inhibitor of protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B), was identified to be a potent inhibitor of $I{\kappa}B$ kinase ${\beta}$ ($IKK{\beta}$). Consistent with this, SA51 prevented lipopolysaccharide (LPS)-induced breakdown of $I{\kappa}B{\alpha}$ in macrophages. The effects of SA51 in mice were compared with those of structurally related compounds, SA18 and SA32, which were previously reported as inhibitors of both enzymes - less potent against $IKK{\beta}$ but more potent against PTP1B compared to SA51. SA51 improved glucose tolerance and lipid parameters in mice, consistent with the results reported for $IKK{\beta}^{+/-}$ mice. In contrast, SA18 and SA32 showed anti-obesity effects without anti-diabetic effects. Collectively, the effects of SA51 could be due largely to the inhibition of $IKK{\beta}$, whereas SA18 and SA32 may be more likely to inhibit PTP1B, consistent with their relative in vitro inhibitory effects.

3${\beta}$-Hydroxy-12-oleanen-28-oic Acid 유도체들의 PTP-1B저해활성에 대한 CoMSIA분석 (CoMSIA Analysis on The Inhibition Activity of PTP-1B with 3${\beta}$-Hydroxy-12-oleanen-28-oic Acid Analogues)

  • 김상진;정영호;김세곤;성낙도
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제51권3호
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    • pp.171-176
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    • 2008
  • 기질 화합물로써 3${\beta}$-Hydroxy-12-oleanen-28-oic acid 유도체(1-30)들과 그들의 protein tyrosine phosphatase(PTP)-1B 저해활성에 관한 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA)보델을 유도하였다. QSAR 모델의 통계 값은 CoMFA>CoMSIA${\geq}$HQSAR>2D-QSAR 모델의 순서로 양호하였다. 최적화된 CoMSIA F1 모델은 grid 3.0${\AA}$과 field fit 정렬조건에서 가장 족은 예측성과 상관성($r^2_{cf}$=0.754 및 $r^2_{ncv}$=0.976)을 나타내었다. 저해 활성에 관한 CoMSIA상의 기여비율(%)은 수소결합 받게장(48.9%), 입체장(25.8%) 및 소수성장(25.4%)의 순서이었다. 그러므로 기질 화합물의 PTP-1B에 대한 저해활성은 $R_4$-치환기의 수소결합 받게 장(A)에 의존적이었다. 등고도 분석 결과로부터 $R_1$-치환기는 수소결합 받게장이 작고 $R_3$-치환기는 입체장이 작으며 그리고 $R_4$-치환기는 수소결합 받게장, 소수성 및 입체장이 큰 치환기가 저해활성을 증가시킬 것으로 예측되었다.

다슬기 protamex 가수분해물(MPH)의 항당뇨 기작 연구 (Anti-diabetic mechanism of melania snail (Semisulcospira libertina) protamex hydrolysates)

  • 표상은;최재석;김미령
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.1007-1016
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    • 2017
  • 다슬기는 예로부터 간염, 간경화, 지방간 등의 치료 및 개선에 이용되어 왔으며, 특히 소변불통, 소갈증(당뇨) 등의 약용으로 이용되어 왔다. 본 연구에서는 이러한 다슬기를 대상으로 항당뇨에 대한 효능을 과학적으로 검증하고 그 기작을 규명하고자 하였다. 먼저 다슬기의 생물학적 기능성을 높이기 위해 효소 가수분해를 실시하였으며, protamex에 의한 가수분해도는 10시간 후 약 43% 수준을 나타내었다. PTP1B는 인슐린 신호전달기전에서 IRS-1의 인산화를 방해하여 인슐린 민감성을 저해시키는 효소이다. protamex를 이용한 다슬기 가수분해물(MPH)의 PTP1B에 대한 저해활성은 $15.42{\pm}1.1{\mu}g/mL$$IC_{50}$ 값을 나타내어 양성대조군 ursolic acid의 $16.7{\mu}g/mL$ 보다 높은 저해활성을 보이면서 강한 항당뇨 활성 소재로서의 가능성을 보였다. 이에 따라 유리지방산을 이용하여 C2C12 myoblast에서 인슐린 저항성을 유도하고, MPH에 의한 포도당 흡수 정도를 확인하였다. 그 결과, 1 mM PA 처리에 의해 약 32% 수준으로 떨어진 포도당 흡수율은 MPH 처리에 의해 약 199% 수준으로 증가하였다. 또한 장기간 고농도의 포도당(30 mM)에 의해 유도된 당독성 조건에서 MPH는 췌장의 베타세포 INS-1 세포의 생존율을 증가시키고, 대조군에 비해 약 160% 인슐린 mRNA 발현량을 증가시켰다. 이러한 결과에서 MPH는 PTP1B 활성을 저해함으로써 인슐린 신호전달 기작을 활성화하고, 인슐린저항성 환경에서 포도당 흡수를 증진시켜 인슐린저항성을 개선하며, 나아가 고농도 포도당에 의해 유도되는 당독성환경에서 췌장 베타세포를 보호하고 인슐린 mRNA발현량을 정상화할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

항당뇨 효능이 있는 천연물의 탐색 및 활성물질의 분석 (Screening of Natural Products for Anti-diabetic Activity and Analysis of Their Active Compounds)

  • 이화신;박보배;유선녕;김민지;배윤진;이이룬;이예은;김시윤;심윤호;안순철
    • 생명과학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.783-790
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    • 2023
  • 현대인들의 식습관 변화로 인해 대사성 질환의 발생률이 증가하고 있으며, 특히 당뇨병이 가장 큰 문제로 꼽힌다. 하지만 기존의 당뇨병 치료제는 부작용을 동반하고 있어서 예로부터 쓰이던 천연물을 통해 부작용이 적은 항당뇨 활성 물질을 찾고자 하였다. 따라서 본 실험에서는 항당뇨 및 항산화 활성이 있는 천연물을 탐색하기 위하여, DPPH free radical scavenging assay와 α-glucosidase 및 PTP1B inhibition assay를 이용하였다. 항당뇨 효능이 예상되는 12가지의 시료를 메탄올로 추출하고 항당뇨 활성 및 항산화 활성을 측정하였다. 그 중 항당뇨 활성이 우수한 느릅나무, 벌나무 가지, 연 씨앗, 홍화 씨앗 등의 4가지 시료를 대상으로 에틸아세테이트, 부탄올을 이용하여 활성물질을 용매추출하여 항당뇨 활성을 측정하였다. 그 결과, α-glucosidase와 PTP1B 저해활성이 우수한 홍화 씨앗의 에틸아세테이트 분획물(MG-11-E)을 선정하였다. MG-11-E를 대상으로 preparative thin layer chromatography를 수행한 결과, 분획물 #6에서 α-glucosidase 및 PTP1B에 대한 우수한 저해활성을 보였다. 50% 메탄올을 이동상으로 하여 TLC 분획물 #6을 high performance liquid chromatography하여 각각을 분획하고 항당뇨 활성을 측정한 결과, 단일 peak를 보인 RT 4분에서 항당뇨 활성이 확인되었다. 따라서 홍화 씨앗의 추출물의 항당뇨 효능을 나타내는 항당뇨 활성 성분은 PTP1B 보다 α-glucosidase에 대한 저해 활성이 더욱 강하게 나타나 PTP1B를 저해하는 천연물과 조합하여 사용함으로써 당뇨병에 대한 효과를 높일 수 있을 것으로 사료된다.

In Silico Analysis of Potential Antidiabetic Phytochemicals from Matricaria chamomilla L. against PTP1B and Aldose Reductase for Type 2 Diabetes Mellitus and its Complications

  • Hariftyani, Arisvia Sukma;Kurniawati, Lady Aqnes;Khaerunnisa, Siti;Veterini, Anna Surgean;Setiawati, Yuani;Awaluddin, Rizki
    • Natural Product Sciences
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    • 제27권2호
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    • pp.99-114
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    • 2021
  • Type 2 diabetes mellitus (T2DM) and its complications are important noncommunicable diseases with high mortality rates. Protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) and aldose reductase inhibitors are recently approached and advanced for T2DM and its complications therapy. Matricaria chamomilla L. is acknowledged as a worldwide medicinal herb that has many beneficial health effects as well as antidiabetic effects. Our research was designed to determine the most potential antidiabetic phytochemicals from M. chamomilla employing in silico study. 142 phytochemicals were obtained from the databases. The first screening employed iGEMdock and Swiss ADME, involving 93 phytochemicals. Finally, 30 best phytochemicals were docked. Molecular docking and visualization analysis were performed using Avogadro, AutoDock 4.2., and Biovia Discovery Studio 2016. Molecular docking results demonstrate that ligand-protein interaction's binding affinities were -5.16 to -7.54 kcal/mol and -5.30 to -12.10 kcal/mol for PTP1B and aldose reductase protein targets respectively. In silico results demonstrate that M. chamomilla has potential antidiabetic phytochemical compounds for T2DM and its complications. We recommended anthecotulide, quercetin, chlorogenic acid, luteolin, and catechin as antidiabetic agents due to their binding affinities against both PTP1B and aldose reductase protein. Those phytochemicals' significant efficacy and potential as antidiabetic must be investigated in further advanced research.

$3{\beta}$-Hydroxy-12-oleanen-28-oic Acid 유도체들의 PTP-1B 저해활성에 대한 CoMFA 분석과 활성 분자들의 예측 (CoMFA Analysis on Inhibitory Effect of $3{\beta}$-Hydroxy-12-oleanen-28-oic Acid Analogues on PTP-1B Activity and Prediction of Active Compounds)

  • 김상진;김세곤;성낙도
    • 대한화장품학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.109-115
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    • 2008
  • 기질 화합물로써 $3{\beta}$-hydroxy-12-oleanen-28-oic acid 유도체들의 치환기($R_1{\sim}R_4$)가 변화함에 따른 protein tyrosine phosphatase(PTP)-1B의 저해활성에 관한 비교 분자장 분석(CoMFA) 모델을 유도하고 정량적으로 검토하였다. 최적의 CoMFA F1 모델은 가장 높은 예측성과 상관성($r^2_{cv.}=0.654$$r^2_{ncv.}=0.995$)을 나타내었다. 저해활성에 관한 CoMFA장 기여비율(%)의 순서는 입체장(53.0%), 정전기장(36.2%) 및 소수성장(10.8%) 이었다. 등고도 분석 결과로부터 저해활성은 기질 분자 내 $R_4$-치환기에 의존적이었으며 특히 melanin 저해활성이 높은 새로운 화합물(P1 및 P2)이 예측되었다.

Protein Tyrosine Phosphatase Profiling Analysis of HIB-1B Cells during Brown Adipogenesis

  • Choi, Hye-Ryung;Kim, Won Kon;Kim, Eun Young;Jung, Hyeyun;Kim, Jeong-Hoon;Han, Baek-Soo;You, Kwan-Hee;Lee, Sang Chul;Bae, Kwang-Hee
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제22권7호
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    • pp.1029-1033
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    • 2012
  • A number of evidence have been accumulated that the regulation of reversible tyrosine phosphorylation, which can be regulated by the combinatorial activity of protein tyrosine kinases (PTKs) and protein tyrosine phosphatases (PTPs), plays crucial roles in various biological processes including differentiation. There are a total of 107 PTP genes in the human genome, collectively referred to as the "PTPome." In this study, we performed PTP profiling analysis of the HIB-1B cell line, a brown preadipocyte cell line, during brown adipogenesis. Through RT-PCR and real-time PCR, several PTPs showing differential expression pattern during brown adipogenesis were identified. In the case of PTP-RE, it was shown to decrease significantly until 4 days after brown adipogenic differentiation, followed by a dramatic increase at 6 days. The overexpression of PTP-RE led to decreased brown adipogenic differentiation via reducing the tyrosine phosphorylation of the insulin receptor, indicating that PTP-RE functions as a negative regulator at the early stage of brown adipogenesis.

Synthesis and Biological Evaluation of Heterocyclic Ring-substituted Chalcone Derivatives as Novel Inhibitors of Protein Tyrosine Phosphatase 1B

  • Chen, Zhen-Hua;Sun, Liang-Peng;Zhang, Wei;Shen, Qiang;Gao, Li-Xin;Li, Jia;Piao, Hu-Ri
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권5호
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    • pp.1505-1508
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    • 2012
  • Protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) is a key factor in negative regulation of the insulin pathway, and is a promising target for the treatment of type-II diabetes, obesity and cancer. Herein, compound ($\mathbf{4}$) was first observed to have moderate inhibitory activity against PTP1B with an $IC_{50}$ value of $13.72{\pm}1.53{\mu}M$. To obtain more potent PTP1B inhibitors, we synthesized a series of chalcone derivatives using compound ($\mathbf{4}$) as the lead compound. Compound $\mathbf{4l}$ ($IC_{50}=3.12{\pm}0.18{\mu}M$) was 4.4-fold more potent than the lead compound $\mathbf{4}$ ($IC_{50}=13.72{\pm}1.53{\mu}M$), and more potent than the positive control, ursolic acid ($IC_{50}=3.40{\pm}0.21{\mu}M$). These results may help to provide suitable drug-like lead compounds for the design of inhibitors of PTP1B as well as other PTPs.