• 제목/요약/키워드: Protein kinases

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Diallyl Disulfide Prevents Cyclophosphamide-Induced Hemorrhagic Cystitis in Rats through the Inhibition of Oxidative Damage, MAPKs, and NF-κB Pathways

  • Kim, Sung Hwan;Lee, In Chul;Ko, Je Won;Moon, Changjong;Kim, Sung Ho;Shin, In Sik;Seo, Young Won;Kim, Hyoung Chin;Kim, Jong Choon
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제23권2호
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    • pp.180-188
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    • 2015
  • This study investigated the possible effects and molecular mechanisms of diallyl disulfide (DADS) against cyclophosphamide (CP)-induced hemorrhagic cystitis (HC) in rats. Inflammation response was assessed by histopathology and serum cytokines levels. We determined the protein expressions of nuclear transcription factor kappa-B (NF-${\kappa}B$), inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2), and tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), oxidative stress, urinary nitrite-nitrate, malondialdehyde (MDA), and 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG). Finally, we studied the involvement of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) signaling in the protective effects of DADS against CP-induced HC. CP treatment caused a HC which was evidenced by an increase in histopathological changes, proinflammatory cytokines levels, urinary nitrite-nitrate level, and the protein expression of NF-${\kappa}B$, COX-2, iNOS, TNF-${\alpha}$, p-c-Jun N-terminal kinase (JNK), and p-extracellular signal regulated kinase (ERK). The significant decreases in glutathione content and glutathione-S-transferase and glutathione reductase activities, and the significant increase in MDA content and urinary MDA and 8-OHdG levels indicated that CP-induced bladder injury was mediated through oxidative DNA damage. In contrast, DADS pretreatment attenuated CP-induced HC, including histopathological lesion, serum cytokines levels, oxidative damage, and urinary oxidative DNA damage. DADS also caused significantly decreased the protein expressions of NF-${\kappa}B$, COX-2, iNOS, TNF-${\alpha}$, p-JNK, and p-ERK. These results indicate that DADS prevents CP-induced HC and that the protective effects of DADS may be due to its ability to regulate proinflammatory cytokines production by inhibition of NF-${\kappa}B$ and MAPKs expressions, and its potent anti-oxidative capability through reduction of oxidative DNA damage in the bladder.

동충하초 유래 cordycepin의 항암 활성 기전 최근 연구 동향 (Anti-cancer Properties and Relevant Mechanisms of Cordycepin, an Active Ingredient of the Insect Fungus Cordyceps spp.,)

  • 정진우;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.607-614
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    • 2015
  • 암은 전 세계 사망률과 질병률의 가장 큰 원인이다. Cordycepin (3'-deoxyadenosine)은 동양의 전통의학에서 널리 사용되고 있는 동충하초의 주요 기능성 구성요소이자 아데노신 유사체로 알려져 있다. 지난 10년간 cordycepin은 in vitro 및 in vivo 모델에서 면역활성 기능뿐 만 아니라 항염증, 항산화 및 항암 등 다양한 약리학적 특성을 가진다고 보고되어왔다. 최근 들어 많은 연구들은 cordycepin을 화학예방요법 작용제 측면에서 흥미로운 특성을 보고하였고, 실험적인 증거들에 의해 세포사멸 촉진, 세포주기 정지 유도, 세포 내 신호 전달 경로 조절, 암세포의 침윤 및 전이 억제를 통해 암의 증식을 지연시킨다고 보고되어 왔다. Cordycpin은 많은 암 세포에서 retinoblastoma protein (RB)의 인산화를 막고 cyclin-dependent kinases (Cdks) inhibitors를 활성화시켜 G2/M기의 진행을 막는 효력이 있음이 밝혀졌다. 또한, 세포 사멸을 유도하기 위해 세포 내/외부에 존재하는 경로를 활성화시켜 활성 산소종을 생성하고 하위에 존재하는 kinase cascade 반응을 개시한다. 아울러 cordycepin은 또 다른 세포 사멸인 autophagy와 같은 대체 경로를 활성화 시킬 수도 있으며, nuclear factor-kappa B 및 activated protein-1 신호 경로를 포함한 다양한 기전을 통하여 암세포 분리, 이주, 침윤 및 전이 또한 억제 할 수 있다. 본 총설에서는 cordycepin의 항암 작용 기전을 요약하고, 다양한 암 발생의 치료제로서 가능성을 논의하고자 한다.

Ginsenoside compound-Mc1 attenuates oxidative stress and apoptosis in cardiomyocytes through an AMP-activated protein kinase-dependent mechanism

  • Hong, So-hyeon;Hwang, Hwan-Jin;Kim, Joo Won;Kim, Jung A.;Lee, You Bin;Roh, Eun;Choi, Kyung Mook;Baik, Sei Hyun;Yoo, Hye Jin
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제44권4호
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    • pp.664-671
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    • 2020
  • Background: Ginsenoside compound-Mc1 (Mc1) is a member of the deglycosylated ginsenosides obtained from ginseng extract. Although several ginsenosides have a cardioprotective effect, this has not been demonstrated in ginsenoside Mc1. Methods: We treated H9c2 cells with hydrogen peroxide (H2O2) and ginsenoside Mc1 to evaluate the antioxidant effects of Mc1. The levels of antioxidant molecules, catalase, and superoxide dismutase 2 (SOD2) were measured, and cell viability was determined using the Bcl2-associated X protein (Bax):B-cell lymphoma-extra large ratio, a cytotoxicity assay, and flow cytometry. We generated mice with high-fat diet (HFD)-induced obesity using ginsenoside Mc1 and assessed their heart tissues to evaluate the antioxidant effect and the fibrosis-reducing capability of ginsenoside Mc1. Results: Ginsenoside Mc1 significantly increased the level of phosphorylated AMP-activated protein kinase (AMPK) in the H9c2 cells. The expression levels of catalase and SOD2 increased significantly after treatment with ginsenoside Mc1, resulting in a decrease in the production of H2O2-mediated reactive oxygen species. Treatment with ginsenoside Mc1 also significantly reduced the H2O2-mediated elevation of the Bax:Bcl2 ratio and the number of DNA-damaged cells, which was significantly attenuated by treatment with an AMPK inhibitor. Consistent with the in vitro data, ginsenoside Mc1 upregulated the levels of catalase and SOD2 and decreased the Bax:B-cell lymphoma-extra large ratio and caspase-3 activity in the heart tissues of HFD-induced obese mice, resulting in reduced collagen deposition. Conclusion: Ginsenoside Mc1 decreases oxidative stress and increases cell viability in H9c2 cells and the heart tissue isolated from HFD-fed mice via an AMPK-dependent mechanism, suggesting its potential as a novel therapeutic agent for oxidative stress-related cardiac diseases.

IgE 매개 RBL-2H3 세포 활성화에 대한 정향 에탄올 추출물의 억제 효과 (Inhibitory Effects of Syzygium aromaticum Ethanol Extracts on IgE Mediated RBL-2H3 cell Activation)

  • 정준희;김용민;박종필;김태연;김이화
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제31권1호
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    • pp.14-19
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    • 2014
  • 목적 : 본 연구에서는 정향 에탄올 추출물이 RBL-2H3 세포 매개 알레르기 반응에 대해 미치는 영향과 그 작용기전에 대해 연구했다. 방법 : 정향 에탄올 추출물의 RBL-2H3 세포에 대한 독성 여부는 MTT 분석을 통해 평가했다. 정향 에탄올 추출물의 항알러지 작용은 효소결합면역 분석방법(ELISA)을 이용해 ${\beta}$-Hexosaminidase과 Histamine의 분비량을 측정하여 평가하였다. 정향 에탄올 추출물의 작용기전에 대해서는 유사 분열물질-활성화단백질인산화효소(mitogen-activated protein kinase, MAPK)를 western blot 법을 이용하여 측정함으로써 평가하였다. 결과 : 정향의 에탄올 추출물은 RBL-2H3 세포에 대해 독성을 나타내지 않는 농도에서 RBL-2H3 세포의 탈과립과 히스타민 분비를 유의하게 억제하였으며, p38 MAPK의 활성을 차단하였다. 결론 : 본 연구의 결과 정향의 에탄올 추출물은 비만세포에서 유래된 알러지 반응을 억제하는 효과가 있으며, 또한 그 작용기전은 p38 MAPK 인산화와 연계되어 있을 것으로 사료된다.

효소활성 증가 돌연변이를 함유한 DUSP19의 결정구조 (Crystal Structure of an Activity-enhancing Mutant of DUSP19)

  • 주다경;전태진;류성언
    • 생명과학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.1140-1146
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    • 2018
  • 이중탈인산화효소(DUSP)는 성장인자활성 단백질키나제(MAPK)를 조절해서 세포성장과 분화에 관여하며 암, 당뇨병, 면역질환, 신경질환의 신약개발표적이다. DUSP 단백질군에 속하는 DUSP19는c-Jun N-말단 키나제(JNK)를 조절하며 골관절염의 질환화과정에 관여한다. 우리는 야생형 DUSP19 에 비하여 상당히 활성이 증가된 cavity 형성 돌연변이인 DUSP19-L75A의 결정구조를 규명하였다. 결정구조는 Leu75의 곁가지가 없어진 결과로 cavity가 잘 형성되어 있는 것을 보여주며, 활성부위에 결합한 황이온이 회전된 형태로 존재하는 것을 보여준다. Cavity 형성에도 불구하고 cavity를 둘러싸고 있는 잔기들은 그다지 재조정되지 않은 것으로 나타나며 그 대신에 멀리 떨어진 트립토판 잔기가 소수성결합을 강화하고 있는 것으로 나타나서 L75A 돌연변이의 접힘은 cavity 부위의 재조정이 아니라 글로벌 접힘 에너지 최소화 기작에 의해 안정화 되었음을 발견할 수 있었다. 회전된 활성화부위 황이온의 구조는 인산화티로신 잔기와 유사함이 발견되어 L75A 돌연변이가 최적의 활성화형태를 유도했다는 것을 알 수 있었다. 내부 cavity에 의한 활성증가현상과 이에 대한 구조적 정보는 DUSP19의 알로스테릭 조절과 치료제 개발에 정보를 제공한다.

Camptothecin 에 의한 ST1571 의 항암 활성 증강 (Synergistic antitumor activity of ST1571 and camptothecin in human cancer cells)

  • 김미주;이상민;배재호;정병선;강치덕;김선희
    • 생명과학회지
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    • 제17권6호통권86호
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    • pp.748-755
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    • 2007
  • 본 연구에서는 전이성 암세포와 항암제 다제내성 세포에 있어서 항암제 내성에 영향을 미치는 것으로 알려진 DNA-dependent protein kinase (DNA-PK) 가 Abl protein-tyrosine kinases저해제인 STl571 내성에도 연관되어 있는지에 대하여 조사하였다. 또한 STl571 과 topoisomerase I 저해제인 camptothecin (CPT) 의 단독 및 병용처리에 의한 항암 활성을 전이성 암세포와 항암제 다제내성 세포를 대상으로 조사하였다. 세포의 전이도와 내성정도에 따라 STl571 의 감수성이 다르게 나타났다. 이와 함께 ST1571의 처리후 농도에 따라 전이도가 낮은 KMl2, PC3 세포와 항암제 감수성인 CEM, MCF-7 세포에서는 DNA-PK 의 발현이 감소하는 반면, 전이도가 높은 KML4a, PC-MM2 세포와 다제내성 CEM/MDR 및 MCR/MDR 세포에서는 그 발현이 증가되어 있음을 알 수 있었다. 이는 DNA-PK 의 발현이 STl571 의 내성에 관여한다는 것을 시사한다. 이와 같은 결과에 근거하여 DNA-PK 의 발현을 감소시키는 CPT를 STl571 내성을 나타내는 암세포에 대하여 STl571 과 병용처리 하였다. 그 결과 DNA-PK의 발현이 감소되고 세포증식이 억제됨으로써 ST1571 의 감수성이 CPT에 의해 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 DNA-PK가 STl571 의 내성을 극복하는데 있어서 새로운 표적이 될 수 있으며, STl571 의 치료내성 극복에 CPT 와의 병용처리가 유효함을 알 수 있었다.

Raw 264.7 대식세포에서 등골나물 뿌리 추출물의 염증반응 조절 분자 iNOS와 COX-2 발현 억제 효과 (Eupatorium chinensis var. simplicifolium Root Extract Inhibits the Lipopolysaccharide-Induced Inflammatory Response in Raw 264.7 Macrophages by Inhibiting iNOS and COX-2 Expression)

  • 이진호;김대현;신지원;박세진;김윤석;신유수;유지연;김택중
    • 생명과학회지
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    • 제22권9호
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    • pp.1137-1144
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    • 2012
  • 염증반응은 유해한 물질이나 병원체에 대항하여 활성화되는 생체 방어 기전이다. 그러나 과도한 염증반응은 그 자체가 생체에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다. 대식세포는 지질다당류와 같은 병원체를 인식한 후, NF-${\kappa}B$ 경로의 활성화를 포함한 다양한 경로를 통하여 산화질소와 같은 염증매개인자들을 분비하는 면역세포이다. 본 연구에서는 지질다당류로 활성화시킨 RAW 264.7 대식세포를 이용하여 등골나물(Eupatorium chinensis var. simplicifolium) 뿌리, 줄기 그리고 꽃 추출물들의 항염증 효과를 알아보았다. 그 중 등골나물 뿌리의 추출물은 농도의존적으로 산화질소의 생성을 감소시켰으며, 산화질소 합성유도효소(inducible nitric oxide synthase)와 고리형 산소화효소-2(cyclooxygenase-2)의 발현을 통계적으로 유의하게 감소시켰다. 또한 등골나물 뿌리의 추출물은 NF-${\kappa}B$ 경로에 있는 MAP (mitogen activated protein) 인산화효소와 단백질 인산화효소 B (protein kinase B)의 활성화를 감소시켰으며, 억제적 kappa B (inhibitory kappa B)의 분해 또한 감소시키는 것을 관찰하였다. 이러한 결과는 등골나물 뿌리의 추출물이 NF-${\kappa}B$ 경로와 산화질소 합성유도효소 발현의 억제를 통하여 항염증작용을 나타낼 수 있음을 제시한다.

TNF 신호전달에서 RIPK와 MLKL의 기능적 생리적 특성 (Functional and Physiological Characteristic of RIPK and MLKL in TNF Signaling)

  • 박영훈;정미숙;장세복
    • 생명과학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.868-874
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    • 2016
  • 수용체 상호작용 단백질 인산화 효소 RIPK1 (Receptor-interacting protein kinases 1)과 RIPK3은 고도로 보존된 인산화 효소 부위를 통하여 세린이나 트레오닌의 하이드록실기를 인산화하는 세린 또는 트레오닌-단백질 인산화 효소 군에 속한다. RIPK군은 염증이나 선천성 면역뿐 만 아니라 세포사멸이나 괴사와 같은 프로그램화된 세포사 멸을 중재하는데 중요한 역할을 담당한다. RIPK1과 다른 TNFR1 관련 단백질들의 상호작용은 TNF 수용체 1(TNFR1)에 사이토카인이 결합할 때 생존 촉진 전사인자 NF-κB의 활성을 조절하는 신호전달복합체 I을 조립하는 것으로 알려져 왔다. 뿐만 아니라, RIPK1과 RIPK3은 프로그램화된 세포괴사를 중재하는 RIP 동형 상호작용 모티브(RHIM)를 통하여 상호작용하고, 이러한 괴사는 세포사멸의 유형과는 다른 형태학적 특징을 가진 돌발적이고 제어되지 않는 세포사멸 유형으로 오랫동안 알려져 왔다. RIPK1과 RIPK3에 존재하는 RHIM의 고도로 보존된 서열들이 이들의 상호작용을 조절하며 이들은 necrosome이라 불리는 세포질 내 아밀로이드 복합체의 조립을 유도 한다. 또한 necrosome은 최근에 하위 신호전달을 조절하는 RIPK3의 기질로 확인된 혼합형 인산화 효소 도메인-유사 단백질(MLKL)을 포함한다. 본 리뷰는 TNF 신호전달에서 RIPK와 MLKL의 기능적, 생리적 특징들에 관한 개요를 제공한다.

The role of p21/CIP1/WAF1 (p21) in the negative regulation of the growth hormone/growth hormone receptor and epidermal growth factor/epidermal growth factor receptor pathways, in growth hormone transduction defect

  • Kostopoulou, Eirini;Gil, Andrea Paola Rojas;Spiliotis, Bessie E.
    • Annals of Pediatric Endocrinology and Metabolism
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    • 제23권4호
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    • pp.204-209
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    • 2018
  • Purpose: Growth hormone transduction defect (GHTD) is characterized by severe short stature, impaired STAT3 (signal transducer and activator of transcription-3) phosphorylation and overexpression of the cytokine inducible SH2 containing protein (CIS) and p21/CIP1/WAF1. To investigate the role of p21/CIP1/WAF1 in the negative regulation of the growth hormone (GH)/GH receptor and Epidermal Growth Factor (EGF)/EGF Receptor pathways in GHTD. Methods: Fibroblast cultures were developed from gingival biopsies of 1 GHTD patient and 1 control. The protein expression and the cellular localization of p21/CIP1/WAF1 was studied by Western immunoblotting and immunofluorescence, respectively: at the basal state and after induction with $200-{\mu}g/L$ human GH (hGH) (GH200), either with or without siRNA CIS (siCIS); at the basal state and after inductions with $200-{\mu}g/L$ hGH (GH200), $1,000-{\mu}g/L$ hGH (GH1000) or 50-ng/mL EGF. Results: After GH200/siCIS, the protein expression and nuclear localization of p21 were reduced in the patient. After successful induction of GH signaling (control, GH200; patient, GH1000), the protein expression and nuclear localization of p21 were reduced. After induction with EGF, p21 translocated to the cytoplasm in the control, whereas in the GHTD patient it remained located in the nucleus. Conclusion: In the GHTD fibroblasts, when CIS is reduced, either after siCIS or after a higher dose of hGH (GH1000), p21's antiproliferative effect (nuclear localization) is also reduced and GH signaling is activated. There also appears to be a positive relationship between the 2 inhibitors of GH signaling, CIS and p21. Finally, in GHTD, p21 seems to participate in the regulation of both the GH and EGF/EGFR pathways, depending upon its cellular location.

금화규(Abelmoschus manihot) 뿌리 추출물의 면역증진 및 항비만효과 (Immuno-enhancing and Anti-obesity Effect of Abelmoschus manihot Root Extracts)

  • 유주형;금나경;여주호;정진부
    • 한국자원식물학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.411-419
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    • 2021
  • 본 연구에서 금화규 뿌리 추출물(AMR)이 마우스 대식세포인 RAW264.7 세포의 활성화 유도를 통한 면역증진 활성과 마우스 지방전구세포인 3T3-L1 세포의 지질축적억제를 통한 항비만 활성을 평가하였다. 금화규 뿌리 추출물(AMR)은 전반적으로 RAW264.7 세포에서 TLR2/TLR4의 자극을 통해 p38과 JNK를 활성화시켜 NO, iNOS, IL-1𝛽, IL-6, TNF-𝛼와 같은 면역증진 인자의 발현을 증가시키는 것으로 판단된다. 그러나 IL-6의 경우, p38과 JNK 활성화에 의존하지 않는 것으로 확인되어 TLR2/4에 의한 다른 신호전달이 관여하는 것으로 사료되어 추가적인 연구가 필요하다. 또한, 금화규 뿌리 추출물(AMR)은 PPAR𝛾의 과대발현을 억제하여 지방전구세포의 성숙한 지방세포로의 분화를 억제하고, 성숙한 지방세포에서 CEBP𝛼, PPAR𝛾, perilipin-1, FABP4, adiponectin의 발현을 억제하여 지방세포 내 지질 형성 및 축적을 억제하는 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 구명된 결과들은 금화규 뿌리 추출물(AMR)이 향후 면역증진 및 항비만을 위한 보조제 또는 건강 기능성 식품과 의약품으로의 개발 및 활용이 가능할 것으로 생각된다.