• BMB Reports
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• 제52권6호
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• pp.385-390
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• 2019

Leptin, an adipokine regulating energy metabolism, appears to be associated with breast cancer progression. Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) mediates the pathogenesis of breast cancer. The regulation of IGF-1 expression by leptin in breast cancer cells is unclear. Here, we found that leptin upregulates IGF-1 expression at the transcriptional level in breast cancer cells. Activating protein-1 (AP-1)-binding element within the proximal region of IGF-1 was necessary for leptin-induced IGF-1 promoter activation. Forced expression of AP-1 components, c-FOS or c-JUN, enhanced leptin-induced IGF-1 expression, while knockdown of c-FOS or c-JUN abrogated leptin responsiveness. All three MAPKs (ERK1/2, JNK1/2, and p38 MAPK) mediated leptin-induced IGF-1 expression. These results suggest that leptin contributes to breast cancer progression through the transcriptional upregulation of leptin via the MAPK pathway.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권11호
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• pp.1406-1415
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• 2022

The formation of macrophage foam cells stimulated by oxidized low-density lipoprotein (ox-LDL) is deemed an important cause of atherosclerosis. Transcription factor Yin Yang 1 (YY1), which is a universally expressed multifunctional protein, is closely related to cell metabolism disorders such as lipid metabolism, sugar metabolism, and bile acid metabolism. However, whether YY1 is involved in macrophage inflammation and lipid accumulation still remains unknown. After mouse macrophage cell line RAW264.7 cells were induced by ox-LDL, YY1 and proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) expressions were found to be increased while low-density lipoprotein receptor (LDLR) expression was lowly expressed. Subsequently, through reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR), Western blot analysis, Oil Red O staining and cholesterol quantification, it turned out that silencing of YY1 attenuated the inflammatory response and lipid accumulation in RAW264.7 cells caused by ox-LDL. Moreover, results from the JASPAR database, chromatin immunoprecipitation (ChIP) assay, luciferase reporter assay and Western blot analysis suggested that YY1 activated PCSK9 by binding to PCSK9 promoter and modulated the expression of LDLR in the downstream of PCSK9. In addition, the results of functional experiments demonstrated that the inhibitory effects of YY1 interference on ox-LDL-mediated macrophage inflammation and lipid accumulation were reversed by PCSK9 overexpression. To sum up, YY1 depletion inhibited its activation of PCSK9, thereby reducing cellular inflammatory response, cholesterol homeostasis imbalance, and lipid accumulation caused by ox-LDL.

• BMB Reports
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• 제57권5호
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• pp.238-243
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• 2024

Bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) can differentiate into endothelial cells in an inflammatory microenvironment. However, the regulatory mechanisms underlying this process are not entirely understood. Here, we found that TIE2 in BM-MSCs was upregulated at the transcriptional level after stimulation with tumor necrosis factor-alpha (TNFα), a major pro-inflammatory cytokine. Additionally, the STAT-binding sequence within the proximal region of TIE2 was necessary for TNFα-induced TIE2 promoter activation. TIE2 and STAT3 knockdown reduced TNFα-induced endothelial tube formation in BM-MSCs. Among the major TNFα-activated MAP kinases (ERK1/2, JNK1/2, and p38 MAPK) in BM-MSCs, only inhibition of the p38 kinase abrogated TNFα-induced TIE2 upregulation by inhibiting the JAK-STAT signaling pathway. These findings suggest that p38 MAP contributes to the endothelial differentiation of BM-MSCs by activating the JAK-STAT-TIE2 signaling axis in the inflammatory microenvironment.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제32권3호
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• pp.218-228
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• 2010

발암물질로 알려진 Hydroquinone (HQ)은 치과용 합성수지를 구성하는 중요한 성분으로서 지금까지 치과용 재료영역에서 널리 사용되고 있으며 구강 내에서 HQ의 유출이 일어나는 것으로 확인 되었다. 따라서 구강암의 기원이 되는 인체상피세포의 발암화에 HQ가 미치는 영향을 평가하였다. HQ에 의한 인체세포 독성을 평가하기위해 LDH assay를 실시하고 세포 독성이 높지 않은 용량을 실험 용량으로 설정하였다. 인체 세포의 발암화를 평가하기 위해 세포 발암화 지표로서 cell saturation density, soft-agar colony formation 및 cell aggregation의 분석을 사용한 결과 고용량인 50 ${\mu}M$을 제외한 모든 용량에서 발암화 지표의 변화를 나타내지 않아 HQ의 발암력은 매우 낮은 것으로 추정된다. 그러나 발암촉진제인 TPA와 함께 투여 시 발암력의 증가를 보여 주변 환경의 여건에 따라 발암력이 증가할 수 있음을 입증하였다. HQ를 노출 후 세포사멸화를 측정하기 위해 DNA fragmentation변화를 분석한 결과 10 ${\mu}M$부터 50 ${\mu}M$까지 노출 시간 의존형의 증가를 나타내었으며 50 ${\mu}M$과 같은 고용량 농도에서는 노출시간 의존적 세포사멸 효과를 보였다. 따라서 세포 발암화를 일으킨 용량에서 세포사멸도 함께 일어나 HQ에 의한 발암화에 세포사멸이 관여함을 보였다. HQ는 ROS를 생성하였으며 Trolox, NAC와 같은 항산화물에 의한 ROS의 차단 효과와 BSO와 같은 GSH 고갈 유발 물질에 따른 ROS의 급격한 증가는 HQ가 인체세포에서 ROS를 효율적으로 생성함을 입증하는 결과이다. 세포간의 신호전달기작 조절에 중요한 역할을 하는 효소인 protein kinase C (PKC)를 immunoblot으로 분석한 결과 PKC-${\alpha}$의 활성이 증가 된 반면 PKC-${\beta}II$의 영향은 나타나지 않았다. 따라서 특정 이성질체에 대한 특이적인 효소반응이 발암화에 관여할 것으로 추정된다. 본 연구결과 치과용 합성수지 구성성분인 HQ 유출에 따른 인체상피세포의 발암성은 매우 낮은 것으로 추정되나 발암촉진제 등과의 상호작용에 의한 발암성 증가는 HQ의 구강암 발생 평가에 고려되어야 할 사항이다. 따라서 본 연구는 구강암의 예방을 위한 과학적인 접근 방법 및 기반 자료를 제시하였고 치과용 합성수지사용의 적정성에 대한 과학적인 판단을 할 수 있는 근거를 제공 하였다. 또한 본 연구 결과는 새로운 치과용 합성수지 개발의 필요성 및 개선방향을 제시 할 수 있는 근거로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제35권1호
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• pp.65-72
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• 2009

피부노화의 주요 원인으로는 타입 I 콜라겐 생합성 저하 및 피부 진피세포의 증식 활성 감소를 들 수 있다. 효과적으로 피부노화를 관리하기 위해서는 안전하면서도 효능이 우수한 소재를 찾는 것이 필요하다. 이를 위해 본 연구진은 항노화소재를 스크리닝하였고, 완두콩과 밀 펩톤이 성체줄기세포의 세포증식을 증가시키는 효능을 관찰하였다. 완두콩과 밀 펩톤을 포함하는 식물성 펩톤은 다양한 크기의 펩타이드와 아미노산을 함유하고 있어 세포배양 시 첨가해 주면 영양공급원이나 growth tactor로 세포 성장과 활성을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 인간 진피섬유아세포를 이용하여 완두콩과 밀 펩톤이 세포증식 및 콜라겐합성에 미치는 영향과 이들의 작용기전을 규명하고자 하였다. 세포증식 실험에서 완두콩과 밀 펩톤은 유의성 있게 농도 의존적으로 세포증식을 유도하였다. 또한 인간 COL1A2 프로모터 루시퍼라아제와 타입 I 프로콜라겐 생합성 실험에서 완두콩 및 밀 펩톤이 COL1A2 프로모터의 활성화를 통해 타입 I 프로콜라겐 생합성을 촉진시키고 있음을 확인하였다. TGF-${\beta}1$ 루시퍼라아제 리포터 실험과 TGF-${\beta}1$ ELISA 실험에서는 완두콩 및 밀 펩톤이 TGF-${\beta}1$ 유전자의 발현을 촉진한다는 사실을 관찰하였고, 이러한 결과를 통해 완두콩 및 밀 펩톤의 콜라겐 생합성 촉진 기전이 TGF-${\beta}$ 신호와 관련이 있음을 제시하였다. 즉 완두콩 및 밀 펩톤은 TGF-${\beta}1$의 발현촉진을 통해 콜라겐 생합성을 유도함을 유추할 수 있다. 완두콩과 밀 펩톤을 포함한 로션을 인체피부에 주 동안 도포하여 피부자극을 관찰한 결과, 어떠한 부작용도 관찰되지 않았다. 이러한 연구결과를 종합해 볼 때 완두콩 및 밀 펩톤이 피부자극이 없으며 피부주름을 개선시킬 수 있는 소재로 사용가능할 것으로 기대된다.

• 대한핵의학회지
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• 제32권3호
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• pp.238-249
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• 1998

목적: PET을 이용하여 특정한 자극에 대한 국소 뇌혈류 변화를 영상화함으로써 비침습적으로 뇌의기능적 구조를 밝혀 낼 수 있다. 이 연구에서는 대조과제와 언어성 및 시각적 작업기억중추에 대한 활성화과제를 수행하면서 뇌혈류 PET을 시행하고 그 차이를 분석하여 작업기억에 관한 뇌기능지도를 구성하였다. 대상 및 방법: 정상인 6명에 대해서 각각 대조과제, 단어기억 언어성 작업기억 활성화과제, 그림기억 언어성 작업기억 활성화과제, 시각적 작업기억 활성화과제를 수행시키면서 뇌혈류 PET을 촬영하였다. 언어성 작업기억과제로서 단어 기억과제에서는 4개의 단어를 순차적으로 보여주고 1초 후 1개의 단어를 보여주어 동일한 단어가 4개의 단어 중에 있었으면 버튼을 누르게 하며 $H_2^{15}O$ PET을 촬영하였다. 두 번 째 언어성 작업기억과제인 그림 기억과제에서는 단어 대신에 특정 단어가 연상되는 사물의 그림을 보여 주었다. 시각적 작업기억과제로는 사람의 얼굴 사진을 보여 주고 같은 실험을 하였다. 의미 없는 기호를 보여 주면서 특정한 기호가 나오면 버튼을 누르게 함으로써 시각적 자극과 손가락운동으로 인한 뇌혈류 분포를 포함하게 하여 대조과제로 삼았다. SPM96소프트웨어를 이용하여 각 영상을 표준 지도 위에 공간적으로 정규화하고 활성화상태에서 뇌혈류가 의미 있게 증가된 영역을 찾아내기 위하여 각 화소의 방사능 계수에 대한 공분산분석을 하여 전체 계수 차이를 제거한 후 국소 계수 차이에 대한 귀무가설을 검증하여 각 화소의 Z 값에 대한 통계적 파라메터 영상(statistical parametric image)으로 뇌기능지도를 작성하였다. 결과: 단어를 이용한 언어성 작업기억에 대한 뇌기능지도에서는 왼쪽 브로카 영역와 전-운동영역, 왼쪽 소뇌, 오른쪽 대상회에서 뇌혈류가 증가하였다. 그림 기억과제 때에는 단어 기억과제에서 활성화된 각 부위에 더하여 왼쪽 위쪽 측두엽, 왼쪽 기저핵과 시상, 왼쪽 전-전두엽 등에서 뇌혈류가 증가하였다. 얼굴기억과제는 오른쪽 아래쪽 전두엽, 브로카 영역, 대상회, 위쪽 두정엽 등 주로 오른쪽 대뇌반구의 뇌혈류가 증가하였다. 세 가지 실험에 공통적으로 활성화된 영역을 찾기 위한 결합분석에는 왼쪽 전-운동영역, 소뇌와 기저핵, 오른쪽 대상회, 브로카 영역, 기저핵에서 뇌혈류가 증가하였다. 결론: 이상의 결과는 언어성 작업기억은 주로 왼쪽 대뇌반구의, 시각적 작업기억은 주로 오른쪽 대뇌반구의 활동에 의해서 주도되며 작업기억에 공통적인 활성화지역이 있다는 가설을 지지하였다. 전두엽이 작업기억에 중요한 역할을 한다고 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제18권3호
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• pp.336-343
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• 2008

본 연구에서는 인체전립선 상피세포인 267B1 세포에서 HDAC 저해제인 TSA에 의한 증식억제가 apoptosis 유도에 의한 것임을 제시하였다. 이러한 TSA에 의한 267B1 세포의 apoptosis에는 c-IAP-1 및 c-IAP-2와 같은 IAP family의 발현감소가 동반되었으나 Bax 및 Bcl-2와 같은 Bcl-2 family의 발현에는 큰 변화가 없었다. 그리고 TSA에 의한 267Bl 세포의 apoptosis는 caspase의 활성에 의한 표적 단백질들의 분해와 연관성이 있었다. 또한 TSA에 의한 apoptosis 유도에서 $NF-{\kappa}B$의 활성이 증가된다는 것을 세포질에서 $NF-{\kappa}B$의 핵 내로의 이동에 따른 전사활성의 증가 현상에 의한 것임을 다양한 방법으로 제시하였다. 본 연구의 결과는 TSA와 같은 HDAC 저해제에 의한 apoptosis 유도에는 $NF-{\kappa}B$의 활성 증가가 동반될 수 있음을 보여주는 결과로서 HDAC 저해제의 항암활성에 대한 $NF-{\kappa}B$의 새로운 역할 가능성을 제시하여 주는 것으로서 이에 관한 추가적인 연구의 필요성을 제시하였다.

• Molecules and Cells
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• 제38권4호
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• pp.356-361
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• 2015

Mitochondrial dysfunction is associated with insulin resistance and diabetes. We previously showed that retinoid X receptor ${\alpha}$ ($RXR{\alpha}$) played an important role in transcriptional regulation of oxidative phosphorylation (OXPHOS) genes in cells with mitochondrial dysfunction caused by mitochondrial DNA mutation. In this study, we investigated whether mitochondrial dysfunction induced by incubation with OXPHOS inhibitors affects insulin receptor substrate 1 (IRS1) mRNA and protein levels and whether $RXR{\alpha}$ activation or overexpression can restore IRS1 expression. Both IRS1 and $RXR{\alpha}$ protein levels were significantly reduced when C2C12 myotubes were treated with the OXPHOS complex inhibitors, rotenone and antimycin A. The addition of $RXR{\alpha}$ agonists, 9-cis retinoic acid (9cRA) and LG1506, increased IRS1 transcription and protein levels and restored mitochondrial function, which ultimately improved insulin signaling. $RXR{\alpha}$ overexpression also increased IRS1 transcription and mitochondrial function. Because $RXR{\alpha}$ overexpression, knock-down, or activation by LG1506 regulated IRS1 transcription mostly independently of mitochondrial function, it is likely that $RXR{\alpha}$ directly regulates IRS1 transcription. Consistent with the hypothesis, we showed that $RXR{\alpha}$ bound to the IRS1 promoter as a heterodimer with peroxisome proliferator-activated receptor ${\delta}$ ($PPAR{\delta}$). These results suggest that $RXR{\alpha}$ overexpression or activation alleviates insulin resistance by increasing IRS1 expression.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권1호
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• pp.83-91
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• 2018

박테리아와 진균의 유전체 정보 탐색을 통하여 이차대사 생합성을 지정하는 다수의 잠재 유전자군을 찾을 수 있으며, 유전체 정보를 기반으로 특정 유전자의 발현을 활성화하여 잠재 유전자군의 생성물을 추론하고, 해당 물질의 생물학적 기능을 연구하는 것이 가능하다. 동아시아 지역에서 잘 알려진 식용 사상진균 홍국에 대하여 몇 몇 유전체 정보가 공개되어있으며, 본 연구에서는 Monascus purpureus ${\Delta}MpPKS5$ 균주에서 polyketide synthase-nonribosomal peptide synthase 유전자 Mpfus1 상단에 Aspergillus gpdA 프로모터를 삽입하는 방식으로 이 유전자의 발현을 활성화하였다. Mpfus1 유전자군은 2-pyrrolidone/conjugated polyene 구조를 갖는 물질의 생합성 유전자군들과 높은 유사성을 보이며, 이들 화합물 그룹에서 진균 독소인 fusarin이 잘 알려져 있다. ${\Delta}MpPKS5$ 균주는 홍국 azaphilone 색소 생산 능력이 소실된 균주이며 색소 및 자외선 흡수 특성을 보이는 화합물들의 동정에 적절한 균주이다. Mpfus1 활성화는 균사체가 노란색을 띠도록 유도하며, 균사체의 methanol 추출액은 365 nm에서 최대 흡광도를 보임을 확인할 수 있었다. 해당 추출액의 HPLC 분석을 통하여 다수의 화합물들이 포함되어 있음을 확인할 수 있었으며 이를 통하여 MpFus1 효소의 생성물이 대사적, 화학적으로 불안정함을 추론할 수 있다. Mpfus1 활성화 균주 추출물을 LC-MS로 분석하여 MpFus1 생성물의 구조를 유추하여 Mpfus1 유전자군이 fusarin의 탈메틸 유사체 생합성을 지정하는 것으로 제안할 수 있었다. 본 연구는 홍국 균주에서 유전체 기반-미지 화합물 발굴 연구의 예를 제시하고 홍국 균주에서 새로운 생리활성의 동정 가능성을 시사하여 준다.