• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제9권1호
• /
• pp.9-15
• /
• 2005

We attempted to analyze the mechanism of polychlorinated biphenyl (PCB)-induced neurotoxicity and identify the target molecules in the neuronal cells for PCBs.Since the developing neuron is particularly sensitive to PCB-induced neurotoxicity, we isolated cerebellar granule cells derived from 7-day old Sprague Dawley (SD) rats and grew cells in culture for additional 7 days to mimic PND-14 conditions. Only non-coplanar PCBs at a high dose showed a significant increase of total protein kinase C (PKC) activity at phobol 12,13-dibutyrate ([$^3M$]PDBu) binding assay, indicating that non-coplanar PCBs are more neuroactive than coplanar PCBs in neuronal cells. PKC isozymes were immunoblotted with the selected monoclonal antibodies. PKC-${\alpha}$, ${\delta}$, and ε were activated with non-coplanar PCB exposure. Receptor for activated C kinase-1 (RACK-1), anchoring protein for activated PKC, was more induced with exposure to coplanar PCBs than non-coplanar PCBs. Reverse transcription PCR (RT-PCR) analysis showed induction of neurogranin (RC-3) and growth associated protein-43 (GAP-43) mRNA with non-coplanar PCBs. The results indicate that these factors may be useful biomarkers for differentiating non-coplanar PCBs from coplanar PCBs. The present study demonstrated that non-coplanar PCBs are more neuroactive congeners than coplanar PCBs.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제49권3호
• /
• pp.310-322
• /
• 2000

배경 : Phospholipase C는 세포내 신호 전달과정의 초기 단계에 있어서， 매우 중요한 역할을 하는 효소로 알려져 있으며, 세포막에 존재하는 인지질 가운데 중요한 부분을 차지하는 $PIP_2$를 분해하여 제2전령물질인 DAG와 IP3를 생성한다. 이들 제2전령물질은 각각 PKC를 활성화시키고, 세포내의 $Ca^{2+}$농도를 증가 시켜서 세포내 여러 단백질 효소들을 활성화시키는 동시에, PLC 효소는 자체적으로 갖고 있는 고유의 SH2, SH3 및 PH domains 등의 기능 영역을 통해, 다른 신호 전달 인자들과 상호 작용하고, 세포막의 재구성이나, 세포분열, 발안과정에 관여 하게 된다. 이에 저자 등은 이전의 연구에서, 인체 정상 폐조직에서 PLC-${\beta}1$, -${\beta}3$, -${\gamma}1$ 및 -${\delta}1$ 동위효소가 존재함을 보고하였으며, bovine lung 내에서 PLC-${\gamma}1$ 동위 효소를 활성화 시키는 AHNAK 단백을 분리, 정제 및 클로닝 하였고, 이 AHNAK 단백이 인체 폐암조직내에서 정상조직에 비해 증가 되어 있음을 보고하여, 폐암의 발암과정에 있어서 칼슘-inositol 신호전달체계의 이상이 연관 되어있음을 제시하였다. 하지만 아직 인체 폐암조직이나 다른 종류의 폐질환에 대해서는， PLC 동위효소의 발현양상에 대한 보고가 없었으므로, 이에 저자 등은 수술로 적출한 인체 폐암 조직 내에서 PLC 동위 효소의 발현을 연구하여, 폐암의 발암과정에서 이들 효과가 갖는 역할을 규명하고자 하였다. 대상 및 방법 : 아주 대학교 병원에 내원하여 원발성 폐암으로 수술적 절제술을 받은 환자중에서, 신선냉동상태의 암조직과 동일환자의 정상폐조직이 확보가, 가능했던 37예의 환자를 대상으로 하였다. 이들조직을 대상으로 PLC-${\beta}1$, -${\beta}3$, -${\gamma}1$ 및 -${\delta}1$ 동위효소에 대해 Western blot 분석을 시행하였고, 대표적인 표본에 대해서는 PLC-${\gamma}1$에 대한 면역조직화학검사를 시행하였다. 결과 : 연구의 대상이었던 15예의 선암조직 모두에서, PLC-${\gamma}1$ 동위효소의 과발현을 관찰할 수 있었으며, 편평상피세포암 19예 중 16예에서 PLC-${\gamma}1$의 발현이 정상조직에 비해 증가하였음이 확인되었다. PLC-${\delta}1$ 동위효소의 경우, 대부분의 폐암조직에 감소되어 있었다. 하지만 이와는 반대로, 일부 선암 및 편평상피 암 조식(각3예)에서는, 현저한 증가를 보이기도 했다. 또한, 비록 그 증례수가 적기는 하였지만, 소세포 폐암 4예에서는, 모두에서 정상 폐조직보다, PLC-${\delta}1$ 효소의 발현이 현저히 감소되어 있음을 관찰하였다. 결론 : 이상의 결과로 미루어 폐암 조직 내에서 PLC-${\gamma}1$ 동위효소의 발현이 증가되어 있었는데, 이는 저자등이, 이미 보고한바 있는, PLC-${\gamma}1$의 활성화 AHNAK의 과발현과 함께, 폐암의 발암과정에, 칼슘-inositol 신호전달 채계의 이상이 관여할것이라는 실험적인 증거가 될수 있다고 하겠다. 하지만, PLC-${\delta}1$ 동위효소의 감소에 대해서는, 좀더 구체적인 기전의 규명 및 PLC-${\delta}1$ 효소의 역할에 대한 보다 많은 연구가 필요할것으로 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제30권9호
• /
• pp.826-833
• /
• 2020

Phospholipase C gamma (PLCγ)는 phosphatidylinositol을 가수분해하여 신호전달 과정에 참여하는 PLC의 주요한 isotype으로 γ-specific array의 특징적인 구조를 바탕으로 receptor tyrosine kinases 및 non-receptor tyrosine kinase 신호를 주로 매개한다. PLCγ1과 PLCγ2의 두 isozyme이 존재하며 다양한 세포에서 발현하여 cell proliferation, migration 및 differentiation 등 여러 세포작용을 조절하고 있다. 최근의 연구들에서 PLCγ 돌연변이가 cancer와 immune disease 및 brain disorder 등에 연관된다는 것이 밝혀지고 있으며 genetic model을 통해 PLCγ의 생리적·병리적 기능이 제시되었다. 본 리뷰에서는 최신의 연구 결과들을 바탕으로 PLCγ의 구조와 활성 조절 기전에 대해 기술하고 나아가 여러 질병의 발병과 진행에서 보고된 PLCγ의 돌연변이와 knockout 마우스를 활용한 연구 결과를 바탕으로 생리적·병리적 관점에서 PLCγ의 역할에 대해 고찰하였다.

• Molecules and Cells
• /
• 제39권3호
• /
• pp.266-279
• /
• 2016

The mechanism by which 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) bypasses cellular senescence was investigated using human diploid fibroblast (HDF) cell replicative senescence as a model. Upon TPA treatment, protein kinase C (PKC) ${\alpha}$ and $PKC{\beta}1$ exerted differential effects on the nuclear translocation of cytoplasmic pErk1/2, a protein which maintains senescence. $PKC{\alpha}$ accompanied pErk1/2 to the nucleus after freeing it from $PEA-15pS^{104}$ via $PKC{\beta}1$ and then was rapidly ubiquitinated and degraded within the nucleus. Mitogen-activated protein kinase docking motif and kinase activity of $PKC{\alpha}$ were both required for pErk1/2 transport to the nucleus. Repetitive exposure of mouse skin to TPA downregulated $PKC{\alpha}$ expression and increased epidermal and hair follicle cell proliferation. Thus, $PKC{\alpha}$ downregulation is accompanied by in vivo cell proliferation, as evidenced in 7, 12-dimethylbenz(a)anthracene (DMBA)-TPA-mediated carcinogenesis. The ability of TPA to reverse senescence was further demonstrated in old HDF cells using RNA-sequencing analyses in which TPA-induced nuclear $PKC{\alpha}$ degradation freed nuclear pErk1/2 to induce cell proliferation and facilitated the recovery of mitochondrial energy metabolism. Our data indicate that TPA-induced senescence reversal and carcinogenesis promotion share the same molecular pathway. Loss of $PKC{\alpha}$ expression following TPA treatment reduces pErk1/2-activated SP1 biding to the $p21^{WAF1}$ gene promoter, thus preventing senescence onset and overcoming G1/S cell cycle arrest in senescent cells.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.262-270
• /
• 2004

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.

• Toxicological Research
• /
• 제28권2호
• /
• pp.107-112
• /
• 2012

Polychlorinated biphenyls (PCBs) are persistent and bioaccumulative environmental pollutants. Recently, it is suggested that neurotoxic effects such as motor dysfunction and impairment in memory and learning have been associated with PCB exposure. However, structure relationship of PCB congeners with neurotoxic effects remains unknown. Since PKC signaling pathway is implicated in the modulation of motor behavior as well as learning and memory and the role of PKC are subspecies-specific, we attempted to study the effects of structurally distinct PCBs on the total PKC activity as well as subspecies of PKC in cerebellar granule cell culture model. Cells were exposed to 0, 25 and 50 ${\mu}M$ of PCB-126, PCB-169, PCB-114, PCB-157, PCB-52 and PCB-4 for 15 min. Cells were subsequently analyzed by [$^3H$] phorbol ester binding assay or immunoblotted against PKC-${\alpha}$ and -${\varepsilon}$ monoclonal antibodies. While non-dioxin-like-PCB (PCB-52 and PCB-4) induced a translocation of PKC-${\alpha}$ and -${\varepsilon}$ from cytosol to membrane fraction, dioxin-like PCBs (PCB-126, -169, -114, -157) had no effects. [$^3H$] Phorbol ester binding assay also revealed structure-dependent increase similar to translocation of PKC isozymes. While PCB-4 induced translocation of PKC-${\alpha}$ and -${\varepsilon}$ was inhibited by ROS inhibitor, the pattern of translocation was not affected in presence of AhR inhibitor. It is suggested that PCB-4-induced PKC activity may not be mediated via AhR-dependent pathway. Taken together, our findings suggest that chlorination of ortho-position in PCB may be a critical structural moiety associated with neurotoxic effects, which may be preferentially mediated via non-AhR-dependent pathway. Therefore, the present study may contribute to understanding the neurotoxic mechanism of PCBs as well as providing a basis for establishing a better neurotoxic assessment.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제47권3호
• /
• pp.347-355
• /
• 1999

배경: Phospholipase C(PLC)는 세포의 성장, 분화, 변형(transformation)과 관련된 세포내 신호 전달과정에 중추적인 역할을 하는 효소이다. 이들 중 PLC-$\gamma$는 tyrosine kinase의 인산화에 의해 주로 활성화되는 데, 최근에 phosphatidic acid(PA), phosphatidy-linositol 3, 4, 5-trisphosphate($PIP_3$), tau 단백에 의한 활성화 기전이 밝혀진 바 있다. 특히 tau 단백은 bovine brain에서 arachidonic acid와 함께 PLC-$\gamma$를 활성화시키는 것으로 알려져 PLC-$\gamma$와 $PLA_2$ 사이의 cross-talk이 이루어질 가능성이 제시되고 있다. 최근 보고에 의하면 tau 단백과 같은 기전으로 PLC-${\gamma}1$ 활성화시키는 단백이 bovine lung에서 발견되었고, 이 활성화 단백을 정제 및 클론하여 AHNAK 단백임이 확인된 바 있다. 또한 PLC-${\gamma}1$이 유방암, 대장암, 위암 등에서 증가되어 있어 발암 과정과 연관되어 있음이 보고되어 왔으나 PLC-${\gamma}1$의 활성화 단백인 AHNAK 단백에 대해서는 질병과 관련되어 연구된 것이 아직 없는 실정이며 저자 등은 폐암 조직과 정상 폐조직에서 AHNAK 단백의 발현 양상을 연구하여 폐암의 발암과정에 AHNAK 단백이 관여함을 밝히고자 하였다. 대상 및 방법: 아주대학교 병원에 내원하여 폐암으로 수술을 받은 환자의 폐암 조직과 동일 환자의 정상 폐조직에서 AHNAK 단백의 발현양상을 western blot 분석과 면역조직화학적 염색방법을 통하여 조사하였다. 결과: 14예의 편평상피암 세포조직 중 8예 (57.1 %)와 14예의 선암 세포조직 모두에서 정상 대조군에 비해 AHNAK 단백의 발현이 증가하였고, 70 kDa~200kDa의 여러가지 분자량을 가지는 띠모양으로 나타났다. 면역조직화학적 염색에서도 정상 폐조직보다 폐암 조직내에서 강한 발색반응을 보였다. 결론: PLC-${\gamma}1$의 활성화 단백인 AHNAK 단백이 폐암 조직에서 정상 조직보다 과발현된 것은, AHNAK 단백이 PLC-${\gamma}1$을 활성화시켜 폐암의 발생 기전에 관여할 수 있음을 뒷받침한다고 하겠다.

• Korean Journal of Acupuncture
• /
• 제39권4호
• /
• pp.142-151
• /
• 2022

Objectives : Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disorder threatening the quality of life and highly occurred in over 65 years old. Gastrodia elata Blume (GEB), a traditional medicine used for the treatment of headache and convulsion, has been reported to have neuroprotective effect. This study was designed to investigate the neuroprotective effect of GEB and the proteomic changes in the substantia nigra (SN) of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)-treated mice. Methods : Male eleven-week-old C57BL/6 mice were intraperitoneally injected with 30 mg/kg of MPTP at 24-h intervals for 5 days. Two hours after the daily MPTP injection, the mice were orally administered 800 mg/kg of GEB extract, which continued for 7 days beyond the MPTP injections, for a total of 12 consecutive days. Two hours after the final GEB administration, the brain samples were collected, and dopaminergic neuronal death and proteomic changes in the SN were evaluated. Results : GEB prevented the MPTP-induced dopaminergic neuronal death and regulated the expression of 11 proteins including thimet oligopeptidase, T-complex protein 1, glycine tRNA ligase, and pyruvate kinase isozymes M1. Conclusions : GEB prevents MPTP-induced dopaminergic neuronal death by regulating the proteins in the SN.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제15권2호
• /
• pp.79-95
• /
• 1997

목적 : 최근 신호전달체계에서 중요한 효소로 알려진 phosphollpase C(PLC) 동위효소들의 발현이 조직의 종류와 발달과정에 따라 특이한 양상을 보이고 $PLC-{\gamma}1$은 세포의 성장, 분화 및 증식에 중추적 역할을 하는 것으로 알려져 있다 방사선 조사 후 세포내 신호전달에 관한 연구도 최근 활발하여 소장 점막의 재생에 $PLC-{\gamma}$ 및 ras 암 유전자단백이 관여하고, 조직 손상에 protein kinase C(PKC)가 관여하는 등 연구들이 보고되었으나 이들의 연구가 단편적이며 아직 확실히 밝혀진 바가 없다. 본 연구는 백서의 소장에 방사선을 조사하여 PLC 동위효소, epidermal growth factor receptor(EGFR), ras 암유전자단백, 및 PKC와 같이 신호전달체계에 관여하는 물질들의 발현을 시간적으로 관찰하여 방사선에 의한 소장 조직의 손상 및 재생 기전을 밝히고자 하였다. 대상 및 방벌 실험동물로 암.수 구별없이 생후 4-5개월, 체중 250-3009의 백서(Spraque-Dawley) 60마리를 대상으로 하여 실험군으로 전신에 8Gy의 방사선을 조사하고 방사선 조사 후 1일, 3일, 5일, 7일,14일에 각각 10마리씩 희생시켜 소장을 적출하여 사용하였고, 정상대조군은 각 시기별로 2마리씩 사용하였다. 적출된 소장의 반은 즉시 얼려 PLC의 면역블로팅 및 phosphoinositide(PI) 가수분해 활성도 측정에 사용하였고, 나머지 반은 포르말린에 고정한 다음 파라핀에 포매하여 조직병리검색과 면역조직화학염색에 사용하였다. EGFH, ras 암유전자단백, PLC, PKC의 발현은 면역조직화학염색법으로 관찰하였다. 점막세포의 재생여부는 광학현미경상의 유사분열 수와 proliferating ceil nuclear antigen(PCNA) kit를 이용한 증식세포핵 수로 확인하였다. PLC는 $PLC-{\beta},\;-{\gamma},\;-{\delta}$ 발현을 모두 검색하였고, 각각 면역블로팅과 Pl 가수분해 활성도 측정으로 확인하였다. 결과 : 1) 조직병리학 소견상 방사선 조사에 의한 소장의 조직손상은 1일부터 관찰되어 3일까지 심하였고 재생은 3일과 5일에 현저하였다. 2) 면역조직화학염색 결과 $PLC-{\gamma}1$의 발현은 재생을 보이는 3일과 5일에 발현되었으며 5일째의 점막에서 가장 강하게 나타났다. $PLC-{\delta}1$은 방사선 조사 후 손상을 보이는 1일과 3일의 점막에서 강한 발현을 나타내었다. $PLC-{\beta}1$은 모든 실험군에서 발현되지 않았다. 면역블로팅 결과도 면역조직화학염색과 일치하는 결과를 보였다. 3) $PLC-{\gamma}1$의 활성도를 보기 위한 PI 가수분해 활성도 측정결과는 3일과 5일에 현저히 높은 수치를 보여 방사선 조사후 소장점막의 재생과정의 중요한 신호전달과정이 PLC-1이 관여하는 PI 가수분해에 의해 이뤄짐을 알 수 있었다. 4) ras 암유전자단백의 발현온 재생이 시작되는 3일부터 나타나 7일까지 지속되었고, EGFR 도 재생시기인 3일과 5일에 가장 강하게 나타났고 그 후 점차 감소하는 추세를 보였다. 한편 PKC는 발현이 미약했으나 증식지수가 높은 점막에 3일과 5일에 발현이 관찰되었다. 결론 : 방사선조사에 의한 소장점막조직의 손상 및 재생과정의 신호전달기전에 PLC의 신호전달체계에 관여하는 효소가 중요한 역할을 하며 특히 $PLC-{\gamma}1$과 ras암유전자단백, EGFR, PKC는 방사선조사 후 공장점막세포의 재생기전에 주로 발현되어 재생과정과 관련된 신호전달기전에 관여함을 나타내었다. $PLC-{\delta}$은 방사선 조사 후 세포의 손상시기에 강한 발현을 보여 특히 손상과정과 관련된 신호전달기전에 관여함을 추측할 수 있었다. $PLC-{\beta}1$의 발현은 모든 실험군에서 음성인 소견을 보여 방사선조사 후 소장점막의 세포손상 및 재생과정에서 $PLC-{\beta}1$과 관련된 신호전달체계는 관여하지 않음을 알 수 었었다. 그러나, 이러한 신호전달체계의 기전을 구체적으로 밝히기 위해서는 추후 지속적인 연구가 필요하다고 사료된다.