Objective: To determine whether silence of $PKC-{\alpha}$ expression by small interference RNA (siRNA) might regulate MDR1 expression and reverse chemoresistance of ovarian cancer. Methods: We measured gene and protein expression of MDR1 and $PKC-{\alpha}$ in ovarian cancer cells and assessed their correlation with cell drug resistance. We also examined whether blocking $PKC-{\alpha}$ by RNA interference (RNAi) affected MDR1 expression and reversed drug resistance in drug sensitivity tests. Results: The drug resistance cell lines, OV1228/DDP and OV1228/Taxol, had higher gene and protein expression of MDR1 and $PKC-{\alpha}$ than their counterpart sensitive cell line, OV1228. SiRNA depressed $PKC-{\alpha}$ gene protein expression, as well as MDR1 and protein expression and improved the drug sensitivity in OV1228/DDP and OV1228/Taxol cells. Conclusion: These results indicated that decreasing $PKC-{\alpha}$ expression with siRNA might be an effective method to improve drug sensitivity in drug resistant cells with elevated levels of $PKC-{\alpha}$ and MDR1. A new siRNA-based therapeutic strategy targeting $PKC-{\alpha}$ gene could be designed to overcome the chemoresistance of ovarian cancer.
에탄올이 지속적으로 뇌 신경세포에 미치는 영향을 조사하기 위하여 흰쥐의 신경세포로부터 유래 된 B103 neuroblastoma cell을 사용하여 세포독성이 나타나지 않는 에탄을 농도(0, 50, 100, 200 mM)에서의 1, 2, 8, 18, 24시간 경과에 따라 유도되는 PKC $\alpha$, ${\gamma}$, $\varepsilon$, ζ isozyme들의 양을 세포질 분획과 세포막 분획으로 나누어 Western blot으로 각각 분석하였다. 100 mM의 에탄올 농도에서 분석된 PKC isozyme들 중 PKC-$\varepsilon$는 18시간대의 세포질에서 그리고 PKC-$\varepsilon$은 8∼18시간대의 세포막분획에서 각각 현저한 유도현상을 보였다 PKC-$\alpha$는 200 mM의 에탄을 첨가 후 18시간과 24시간에 세포질과 세포막 분획에서 모두 대조군의 150%까지 현저한 증가를 나타낸 반면 PKC-ζ는 100, 200 mM 에탄올농도에서 배양(18, 24시간 동안)한 세포의 세포막분획에서만 유도되었다. 그리고 50, 100, 200 mM의 에탄올 농도에서 24시간동안 배양한 세포질 분획에서 PKC-${\gamma}$는 농도 의존적으로 감소하여 200 mM의 에탄올 농도에서는 대조군의 47%까지 현저한 감소를 나타내었으며, 세포내에 세포독성을 나타내지 않는 농도 특히 100∼200mM농도범위의 에탄올을 첨가하여 24시간 동안 지속적으로 배양할 때 PKC-${\gamma}$ 및 $\varepsilon$이 관련된 신호전달체계가 억제됨을 보였다. 이는 에탄올이 PKC isozyme들의 상호간 조절을 통해 신호전달계 또는 신경전달 물질들의 변화에 영향을 줄 수 있음을 시사하며 에탄올의 중추신경계에 미치는 지속적 영향으로 나타나는 행동장애 및 뇌 기능의 손상 또는 보호과정 에 PKC-isozyme들이 관여할 수 있음을 시사한다.
연구배경: 짧은 기간 동안 허혈-재관류를 반복(ischemic preconditioning, IP)할 경우 후속되는 보다 긴 기간 동 안의 허혈에 대하여 재관류시 심근의 수축기능 회복이 증가, 심근괴사 범위 감소 등의 심근보호효과가 있음 은 여러 가지 동물실험으로 밝혀졌으며 인간의 심장에서도 유사한 효과가 나타나는 것으로 보고되고 있다. 최근 칼슘이 매개가 되어 protein kinase C(PKC)의 활성화가 일어남으로서 IP효과가 나타날 것이라는 실험결 과들이 제시되고 있으나 논란이 많다. 본 연구에서는 적출 토끼심장을 이용하여 칼슘이 심근세포내의 PKC 활성도에 어\ulcorner 영향을 미치는가를 연구하고자 하였다. 대상 및 방법: 적출관류 흰토끼 심장을 이용하여 관 류를 차단하는 방법으로 전체허혈을 유도하였으며 전체허혈(5분), 재관류(10분)를 1회 실시하여 IP를 유도하 고 45분 동안 전체허혈후 120분 동안 재관류를 실시하였다(IP군, n=13). 허혈 대조군(n=10)에서는 IP없이 45 분 동안 전체허혈후 120분 동안 재관류를 실시하였다. 칼슘투여군에서는 5분 동안 허혈후 10분 동안 10 (n=10) 또는 20 mM(n=11)의 칼슘을 포함한 관류액으로 관류하고 이어서 45분 동안 전체허혈과 120분 동안 재관류를 실시하였다. 전 실험 기간 동안 좌심실기능, 관혈류를 측정하였으며 실험 종료 후 PKC-specific peptide와 32P-${\gamma}$-ATP incorporation으로 PKC활성도(nmol/g tissue)를 측정하였다. 심근괴사 크기는 1% tetra zolium chloride로 염색하여 형태계측하였다. 결과: IP를 실시한 결과, LVDP(left ventricular developed pressure), 심근수축력, 관혈류 등은 허혈 대조군에 비하여 현저히 증가하였으며(p<0.05) 이완말기압의 상승폭은 저하되 었고(p<0.05) 심근괴사 크기는 38%에서 20%로 감소하였다(p<0.05). 칼슘투여군에서는 LVDP, 심근수축력, 관 혈류 등에는 허혈 대조군에 비하여 큰 차이가 없거나 오히려 저하되었으나 심근괴사 크기는 19~23%로 현 저히 감소하였다(p<0.05). 세포질분획의 PKC활성도(nmol/g tissue)는 IP군, 칼슘투여군에서 각각 5.98$\pm$0.57, 6.30$\pm$0.24(20 mM 칼슘 전처치군), 4.19$\pm$0.39(10 mM 칼슘 전처치군)로 기준(7.31$\pm$0.31)에 비하여 특히 10 mM 칼슘 전처치군에서 유의하게 감소하였으며(p<0.01), 세포막분획의 PKC활성도는 각각 4.00$\pm$0.14, 2.50$\pm$ 0.31, 4.02$\pm$0.70으로 기준(1.84$\pm$0.21)에 비하여 IP군과 10 mM 칼슘 전처치군에서 유의하게 증가하였다 (p<0.05). 그러나 허혈대조군에서는 두 분획 모두 기준선과 비교하여 큰 차이가 없었다. 결론: 이상으로 적출 관류 토끼심장에서 장시간 동안의 허혈전 높은 농도의 칼슘으로 전처치하면 허혈후 재관류시 심근기능의 회 복증가는 기대하기 어려우나 IP와 유사한 심근괴사 범위 감소효과가 있으며 이러한 효과는 아마도 칼슘의 매개에 따라 PKC활성화가 일어남으로써 나타나는 것으로 생각된다.
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.
Kim, Ji-Young;Lee, Soo-Hwan;Lee, Ji-Young;Moon, Chang-Hyun;Lim, Jong-Seok;Moon, Chang-Kiu
Archives of Pharmacal Research
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제18권4호
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pp.262-266
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1995
Bacterial lipopolysaccharide (LPS) is one of the most potent inducers of various cytokines nad other proinflammatory mediators in macrophages. Although pathophysiological consequences of LPS-induced responses are well established, the mechanisms through which LPS-generated singals are transduced remain unclear. In the present study, we attempted to determine early intracellular events after LPS binding which transduced the signal for the induction of arachidonic acid metabolism in rat alveolar macrophages. While H-7, a protein kinase C(PKC) inhibitor, did not affect LPS-stimulated prostaglandin synthesis, staurosporine enhanced archidonic acid etabolism in macropahages treated with LPS. Phorbol-12-myristate-13 acetate snesitive to LPS compare with control group. PMA and H-7 did not alter the effect of flucose. Pertussis toxin did not show nay effect, thus pertussis toxin snesitive G-protein pathway appears not to play a role in this experimental system. Genistein and tyrphostin 25, protein tyrosine kinase 9PTK) inhibitors, markedly inhibited prostaglandin synthesis in macrophages nal transduction events leading to icnreased macrophage arachidonic acid metabolism.
In macrophages, lipopolysaccharide (LPS) alone or in combination with $interferon-{\gamma}\;(IFN-{\gamma})$ has been shown to release a nitric oxide (NO) through the increase of the transcription of the inducible nitric oxide synthase (iNOS) gene. To investigate the exact intracellular signaling pathway of the regulation of iNOS gene transcription by LPS plus $IFN-{\gamma},$ the effects of protein tyrosine kinase (PTK) inhibitor and protein kinase C (PKC) inhibitors on NO production, iNOS mRNA expression, nuclear $factor-_{\kappa}B\;(NF-_{\kappa}B)$ binding activity and the promoter activity of iNOS gene containing two $NF-_{\kappa}B$ sites have been examined in a mouse macrophage RAW 264.7 cells. LPS or $IFN-{\gamma}$ stimulated NO production, and their effect was enhanced synergistically by mixture of LPS and $IFN-{\gamma}.$ The PTK inhibitor such as tyrphostin reduced LPS plus $IFN-{\gamma}-induced$ NO production, iNOS mRNA expression and $NF-_{\kappa}B$ binding activity. In contrast, PKC inhibitors such as H-7, Ro-318220 and staurosporine did not show any effect on them. In addition, transfection of RAW 264.7 cells with iNOS promoter linked to a CAT reporter gene revealed that tyrphostin inhibited the iNOS promoter activity through the $NF-_{\kappa}B$ binding site, whereas PKC inhibitors did not. Taken together, these suggest that PTK, but not PKC pathway, is involved in the regulation of the iNOS gene transcription through the $NF-_{\kappa}B$ sites of iNOS promoter in RAW 264.7 macrophages by LPS plus $IFN-{\gamma}$.
Sleep, which is an essential part of human life, is modulated by neurotransmitter systems, including gamma-aminobutyric acid (GABA) and dopamine signaling. However, the mechanisms that initiate and maintain sleep remain obscure. In this study, we investigated the relationship between melatonin (MT) and dopamine D2-like receptor signaling in pentobarbital-induced sleep and the intracellular mechanisms of sleep maintenance in the cerebral cortex. In mice, pentobarbital-induced sleep was augmented by intraperitoneal administration of 30 mg/kg MT. To investigate the relationship between MT and D2-like receptors, we administered quinpirole, a D2-like receptor agonist, to MT- and pentobarbital-treated mice. Quinpirole (1 mg/kg, i.p.) increased the duration of MT-augmented sleep in mice. In addition, locomotor activity analysis showed that neither MT nor quinpirole produced sedative effects when administered alone. In order to understand the mechanisms underlying quinpirole-augmented sleep, we measured protein levels of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and cortical protein kinases related to MT signaling. Treatment with quinpirole or MT activated extracellular-signal-regulated kinase 1 and 2 (ERK1/2), p38 MAPK, and protein kinase C (PKC) in the cerebral cortex, while protein kinase A (PKA) activation was not altered significantly. Taken together, our results show that quinpirole increases the duration of MT-augmented sleep through ERK1/2, p38 MAPK, and PKC signaling. These findings suggest that modulation of D2-like receptors might enhance the effect of MT on sleep.
Interstitial cells of Cajal (ICCs) are pacemaker cells that exhibit periodic spontaneous depolarization in the gastrointestinal (GI) tract and generate pacemaker potentials. In this study, we investigated the effects of ghrelin and motilin on the pacemaker potentials of ICCs isolated from the mouse small intestine. Using the whole-cell patch-clamp configuration, we demonstrated that ghrelin depolarized pacemaker potentials of cultured ICCs in a dose-dependent manner. The ghrelin receptor antagonist [D-Lys] GHRP-6 completely inhibited this ghrelin-induced depolarization. Intracellular guanosine 5'-diphosphate-${\beta}$-S and pre-treatment with $Ca^{2+}$-free solution or thapsigargin also blocked the ghrelin-induced depolarization. To investigate the involvement of inositol triphosphate ($IP_3$), Rho kinase, and protein kinase C (PKC) in ghrelin-mediated pacemaker potential depolarization of ICCs, we used the $IP_3$ receptor inhibitors 2-aminoethoxydiphenyl borate and xestospongin C, the Rho kinase inhibitor Y-27632, and the PKC inhibitors staurosporine, Go6976, and rottlerin. All inhibitors except rottlerin blocked the ghrelin-induced pacemaker potential depolarization of ICCs. In addition, motilin depolarized the pacemaker potentials of ICCs in a similar dose-dependent manner as ghrelin, and this was also completely inhibited by [D-Lys] GHRP-6. These results suggest that ghrelin induced the pacemaker potential depolarization through the ghrelin receptor in a G protein-, $IP_3$-, Rho kinase-, and PKC-dependent manner via intracellular and extracellular $Ca^{2+}$ regulation. In addition, motilin was able to depolarize the pacemaker potentials of ICCs through the ghrelin receptor. Therefore, ghrelin and its receptor may modulate GI motility by acting on ICCs in the murine small intestine.
Kim, Joonmo;Jung, Eun-Young;Jang, Kyung-Lib;Min, Do-Sik
생명과학회지
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제13권5호
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pp.551-558
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2003
C형 간염바이러스는 간암을 야기하는 심각한 바이러스이다. C형 간염바이러스의 core 단백질의 과발현은 섬유아세포를 암화시키는 것으로 알려져 있다. Phospholipase D (PLD)의 효소활성이 세포증식 신호전달에 의해 활성화되어 있으며, 사람의 암조직에서 과발현 및 활성이 증가되어 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은, core 단백질에 의해 암화된 세포에서 PLD가 어떻게 조절되는지를 이해하고자 하는 것이다. 자극이 없는 상태에서뿐만 아니라 PMA에 의해 유도되는 PLD효소활성은, 암화된 세포에서 더 증가하였으며, control 세포와 core 단백질에 의해 암화된 세포에서 PLD와 PKC 단백질의 발현은 서로 유사하였다. PKC 특이적인 억제제와 PKC의 세포막으로의 이동에 관한 실험을 통해서, PKC-d가 암화된 세포에서 PMA에 의해 유도되는 PLD활성의 증가에 중요하게 관여하고 있음을 밝혔다. 이러한 결과는, PLD가 core 단백질에 의해 유도되는 세포의 암화과정에 관여하고 있을 것으로 추정된다.
The $Na^+/H^+$ exchanger-1 (NHE-1) is a ubiquitously expressed pH-regulatory membrane protein that functions in the brain, heart, and other organs. It is increased by intracellular acidosis through the interaction of intracellular $H^+$ with an allosteric modifier site in the transport domain. In the previous study, we reported that glutamate-induced NHE-1 phosphorylation mediated by activation of protein kinase C-${\beta}$ (PKC-${\beta}$) in cultured neuron cells via extracellular signal-regulated kinases (ERK)/p90 ribosomal s6 kinases (p90RSK) pathway results in NHE-1 activation. However, whether glutamate stimulates NHE-1 activity solely by the allosteric mechanism remains elusive. Cultured primary cortical neuronal cells were subjected to intracellular acidosis by exposure to $100{\mu}M$ glutamate or 20 mM $NH_4Cl$. After the desired duration of intracellular acidosis, the phosphorylation and activation of PKC-${\beta}$, ERK1/2 and p90RSK were determined by Western blotting. We investigated whether the duration of intracellular acidosis is controlled by glutamate exposure time. The NHE-1 activation increased while intracellular acidosis sustained for >3 min. To determine if sustained intracellular acidosis induced NHE-1 phosphorylation, we examined phosphorylation of NHE-1 induced by intracellular acidosis by transient exposure to $NH_4Cl$. Sustained intracellular acidosis led to activation and phosphorylation of NHE-1. In addition, sustained intracellular acidosis also activated the PKC-${\beta}$, ERK1/2, and p90RSK in neuronal cells. We conclude that glutamate stimulates NHE-1 activity through sustained intracellular acidosis, which mediates NHE-1 phosphorylation regulated by PKC-${\beta}$/ERK1/2/p90RSK pathway in neuronal cells.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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