• 제목/요약/키워드: Redox factor-1

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Neuronal injury in AIDS dementia: Potential treatment with NMDA open-channel blockers and nitric oxide-related species

  • Lipton, Stuart A.
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1996년도 춘계학술대회
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    • pp.19-29
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    • 1996
  • The neurological manifestations of AIDS include dementia, encountered even in the absence of opportunistic superinfection or malignancy. The AIDS Dementia Complex appears to be associated with several neuropathological abnormalities, including astrogliosis and neuronal injury or loss. How can HIV-1 result in neuronal damage if neurons themselves are only rarely, if ever, infected by the vitus\ulcorner In vitro experiments from several different laboratiories have lent support to the existence of HIV- and immune-related toxins. In one recently defined pathway to neuronal injury, HIV-infected macrophages/microglia as well as macrophages activated by HIV-1 envelope protein gp120 appear to secrete excitants/neurotoxins. These substances may include arachidonic acid, platelet-activating factor, free radicals (NO - and O$_2$), glutamate, quinolinate, cysteine, cytokines (TNF-${\alpha}$, IL1-B, IL-6), and as yet unidentified factors emanating from stimulated macrophages and possibly reactive astrocytes. A final common pathway for newonal suscepubility appears to be operative, similar to that observed in stroke, trauma, epilepsy, and several neurodegenerative diseases, including Huntington's disease, Parkinson's disease, and amyotrophic lateral sclerosis. This mechanism involves excessive activation of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor-operated channels, with resultant excessive influx of Ca$\^$2+/ leading to neuronal damage, and thus offers hope for future pharmacological intervention. This chapter reviews two clinically-tolerated NMDA antagonists, memantine and nitroglycerin; (ⅰ) Memantine is an open-channel blocker of the NMDA-associated ion channel and a close congener of the anti-viral and anti-parkinsonian drug amantadine. Memantine blocks the effects of escalating levels of excitotoxins to a greater degree than lower (piysiological) levels of these excitatory amino acids, thus sparing to some extent normal neuronal function. (ⅱ) Niuoglycerin acts at a redox modulatory site of the NMDA receptor/complex to downregulate its activity. The neuroprotective action of nitroglycerin at this site is mediated by n chemical species related to nitric oxide, but in a higher oxidation state, resulting in transfer of an NO group to a critical cysteine on the NMDA receptor. Because of the clinical safety of these drugs, they have the potential for trials in humans. As the structural basis for redox modulation is further elucidated, it may become possible to design even better redox reactive reagents of chinical value. To this end, redox modulatory sites of NMDA receptors have begun to be characterized at a molecular level using site-directed mutagenesis of recombinant subunits (NMDAR1, NMDAR2A-D). Two types of redox modulation can be distinguished. The first type gives rise to a persistent change in the functional activity of the receptor, and we have identified two cysteine residues on the NMDARI subunit (#744 and #798) that are responsible for this action. A second site, presumably also a cysteine(s) because <1 mM N-ethylmaleimide can block its effect in native neurons, underlies the other, more transient redox action. It appears to be at this, as yet unidentified, site on the NMDA receptor that the NO group acts, at least in recombinant receptors.

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APEX-1은 GDNF/GFRα1 시그널을 통해 세포증식을 조절한다 (APEX-1 Regulates Cell Proliferation through GDNF/GFRα1 Signaling)

  • 김홍범;구루사미 하리하라수단;윤차경
    • 생명과학회지
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    • 제23권10호
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    • pp.1183-1191
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    • 2013
  • APEX-1 (인간 apyrimidinic/apurinic 효소)은 염기성 사이트 및 DNA단일 가닥 결손으로 손상된 DNA을 복구 할 수 있는 다기능 단백질이다. 또한 APEX-1은 많은 전사 인자들의 redox-modifying factor (산화 환원 수정 요소)로서의 역할을 한다고 알려져 있다. 이런 APEX-1의 전사 타겟을 동정하는 것은 APEX-1의 다양한 세포 내 작용 메커니즘을 이해하는데 필수적이다. 따라서 이 논문에서는 먼저 Expression array analysis를 통해 glial cell-derived neurotropic factor receptor ${\alpha}1$ ($GFR{\alpha}1$)을 동정하였다. $GFR{\alpha}1$은 glial cell-derived neurotropic factor (GDNF) family 수용체이며 APEX-1에 의해 발현이 증가된다. APEX-1이 과발현된 세포에서 GDNF처리에 의해 GDNF/$GFR{\alpha}1$ 시그널 타겟인 c-Src가 Tyr418잔기에서 인산화 됨을 관찰하였다. 또한 APEX-1이 과발현된 세포에 GDNF처리하면, 세포증식이 증가함을 보았다. 반면, APEX-1 발현을 siRNA을 이용하여 감소시키면 $GFR{\alpha}1$ 발현과 GDNF에 의한 c-Src 인산화 및 세포증식이 감소함을 확인하였다. 이상의 결과는 APEX-1은 GDNF/$GFR{\alpha}1$ 시그널을 통해 세포 생존과 증식을 조절함을 증명하였다. 따라서 본 연구를 통해 APEX-1의 세포 증식을 조절하는 새로운 기전을 규명하였다.

Bradykinin으로 자극한 혈관내피세포에서 Ref-1의 세포내 과발현에 의한 NO 생성 증진 효과에 대한 연구 (Adenoviral-Mediated Ref-1 Overexpression Potentiates NO Production in Bradykinin-Stimulated Endothelial Cells)

  • 송주동;김강미;이상권;김종민;박영철
    • 생명과학회지
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    • 제17권7호통권87호
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    • pp.905-909
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    • 2007
  • Redox Factor-1 (Ref-1)은 손상된 DNA의 복구 및 많은 세포내 산화환원에 민감한 transcription factors의 활성화에 기여하는 양면의 역할을 수행하는 단백질이다. 본 연구에서는 혈관내피세포에서의 nitric oxide (NO) 생성과정에서 Ref-1의 역할을 살펴보았다. Ref-1의 세포내 과발현을 위하여 adenoviral vector를 사용하였고 bradykinin으로 자극한 혈관내피세포에서 생성되는 NO 측정을 위하여 fluorophore DAF-2를 사용하였다. Ref-1 과 발현은 bradykinin으로 자극한 혈관내피세포의 NO 생성을 증가시켰다. 또한 자극되지 않은 Ref-1 과발현 세포는 viral vector로 감염되지 않은 그리고 control로 사용한 AdD1312로 감염된 세포보다 높은 fluorescence intensity를 나타내었다. 이와 비슷하게, Ref-1 과발현은 bradykinin으로 자극한 세포뿐만 아니라 자극하지 않은 세포에서도 감염되지 않은 그리고 AdD1312로 감염된 세포와 비교할 때 endothelial NO synthase (eNOS)의 활성을 크게 증가시켰다. 이는Ref-1 자신이 eNOS의 효소활성을 직접 조절할 수 있다는 것을 의미한다. 결론적으로 Ref-1이 혈관계에서 NO생성에 의해 기인되는 endothelium-dependent vasorelaxation에서 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다.

마우스 내피세포주 MAE의 NO 생성과정에서 과발현된 Ref-1의 AKT 활성 조절에 대한 연구 (Effect of Overexpressed Ref-1 on AKT Phosphorylation for NO Production in Mouse Aortic Endothelial Cell Line)

  • 송주동;이상권;박영철
    • 생명과학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.1651-1656
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    • 2008
  • Redox factor-1 (Ref-1)은 산화적으로 손상된 DNA의 복구와 세포내 산화환원에 민감한 전사인자들의 활성화에 필수적인 역할을 수행한다. 본 연구에서는 마우스 유래 혈관내피세포주 (MAE)에서 nitric oxide (NO) 생성과정에 관여하는 AKT 활성화의 측면에서 adenoviral vector를 사용하여 과발현된 Ref-1의 역할을 살펴보았다. NO 측정을 위하여 fluorophore DAF-2를 사용하였다. 과발현된 Ref-1은 bradykinin으로 자극한 세포뿐만 아니라 자극되지 않은 세포의 NO 생성도 증가시켰다. 놀랍게도 이 과발현된 Ref-1은 AKT의 직접적인 인산화를 유도하였으며, AKT 저해제로 널리 사용되는 wortmannin에 의해 반응이 억제되었다. 또한, Ref-1에 의한 직접적인 AKT 활성화를 증명하기 위하여 HA-tagged activation-deficient AKT를 과발현시키는 adenoviral vector를 사용하였다. 이 방법을 이용한 AKT 활성의 저해는 과발현된 Ref-1에 의한 NO 생성 및 bradykinin 자극에 의한 NO 생성을 억제하였다. 이들 결과는 Ref-1이 마우스 혈관내피세포에서 직접적인 AKT 인산화를 통하여 eNOS 활성화를 유도한다는 것을 의미한다.

Oxidative Stress, Nrf2, and Epigenetic Modification Contribute to Anticancer Drug Resistance

  • Kang, Kyoung Ah;Hyun, Jin Won
    • Toxicological Research
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    • 제33권1호
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    • pp.1-5
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    • 2017
  • Nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2), a transcription factor, controls the expression of genes encoding cytoprotective proteins, including antioxidant enzymes that combat oxidative and electrophilic stress to maintain redox homeostasis. However, recent studies demonstrated that, in cancer, aberrant activation of Nrf2 by epigenetic alterations promotes high expression of cytoprotective proteins, which can decrease the efficacy of anticancer drugs used for chemotherapy. In this review, we summarize recent findings regarding the relationship between oxidative stress, Nrf2, epigenetic modification, and anticancer drug resistance, which should aid in development of new strategies to improve chemotherapeutic efficacy.

비소세포 폐암조직에시 Apurinic/Apyrimidinic Endonuclease-1/Redox Factor-1의 발현변화 (Alteration of Apurinic/Apyrimidinic Endonuclease-1/Redox Factor-1 in Human Mon-small Cell Lung Cancer)

  • 유대군;송윤정;조은정;강민웅;한종희;나명훈;임승평;유재현;전병화;이영
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제40권8호
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    • pp.529-535
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    • 2007
  • 배경: 산화제와 항산화제 사이의 불균형은 폐암의 발생에 중요한 역할을 하는 것으로 생각되는 산화 스트레스를 유발한다. APE/ref-1은 DNA의 복구와 많은 전사인자들의 산화환원 조절에 연관된 다 기능성 단백질이다. 그러나 폐암에서 APE/ref-1 발현수준의 변화는 알려져 있지 않다. 대상 및 방법: 49명의 수술적으로 제거한 비소세포성 폐암 환자를 대상으로 하였다. APE/ref-1 항체에 대한 면역조직화학적 염색을 하였고, 특이 항체에 대한 Western blot을 시행해 발현 정도를 분석하였다. 결과: APE/ref-1은 주로 폐암 조직의 비 암세포 부분은 핵에 국한되어 존재하였고, 암세포는 핵과 세포질 모두에 존재하였다. 비소세포성 폐암의 핵과 세포질의 APE/ref-1의 발현은 증가되어 있었고 이는 임상적인 병기와도 상관관계를 보였다. 대표적인 항산화 물질인 catalase는 비소세포성 폐암에서 현격하게 감소되어 있었다. 결론: APE/ref-1, 특히 세포질 내의 APE/ref-1의 증가는 산화스트레스에 보상적으로 일어나는 것으로 생각하며 catalase의 감소는 폐암의 특성을 나타내는 세포 외부의 산화환원과정에 근본적인 역할을 하는 것으로 생각한다.

Overexpression of Ref-1 Inhibits Lead-induced Endothelial Cell Death via the Upregulation of Catalase

  • Lee, Kwon-Ho;Lee, Sang-Ki;Kim, Hyo-Shin;Cho, Eun-Jung;Joo, Hee-Kyoung;Lee, Eun-Ji;Lee, Ji-Young;Park, Myoung-Soo;Chang, Seok-Jong;Cho, Chung-Hyun;Park, Jin-Bong;Jeon, Byeong-Hwa
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제13권6호
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    • pp.431-436
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    • 2009
  • The role of apurinic/apyrimidinic endonuclease1/redox factor-1 (Ref-1) on the lead (Pb)-induced cellular response was investigated in the cultured endothelial cells. Pb caused progressive cellular death in endothelial cells, which occurred in a concentration- and time-dependent manner. However, Ref-1 overexpression with AdRef-1 significantly inhibited Pb-induced cell death in the endothelial cells. Also the overexpression of Ref-1 significantly suppressed Pb-induced superoxide and hydrogen peroxide elevation in the endothelial cells. Pb exposure induced the downregulation of catalase, it was inhibited by the Ref-1 overexpression in the endothelial cells. Taken together, our data suggests that the overexpression of Ref-1 inhibited Pb-induced cell death via the upregulation of catalase in the cultured endothelial cells.

1MWh급 레독스흐름전지의 부하이전용 최적운전에 따른 전기요금 절감효과 분석 (Analysis of Electricity Cost Saving Effect by the Optimal load shifting Operation with 1MWh Redox Flow Battery)

  • 백자현;고은영;강태혁;이한상;조수환
    • 전기학회논문지
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    • 제65권7호
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    • pp.1151-1160
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    • 2016
  • In recent years, the energy storage systems such as LiB, NaS, RFB(Redox-Flow Battery), Super- capacitor, pumped hydro storage, flywheel, CAES(Compressed Air Energy Storage) and so on have received great attention as practical solutions for the power supply problems. They can be used for various purpose of peak shaving, load leveling and frequency regulation, according to the characteristics of each ESS(energy storage system). This paper will focus at 1 MWh RFB system, which is being developed through the original technology project of energy material. The output of ESS is mainly characterized by C-rate, which means that the total rated capacity of battery will be delivered in 1 hour. And it is a very important factor in the ESS operation scheduling. There can be several options according to the operation intervals 15, 30 and 60minutes. The operation scheduling is based on the optimization to minimize the daily electricity cost. This paper analyzes the cost-saving effects by the each operating time-interval in case that the RFB ESS is optimally scheduled for peak shaving and load leveling.

Regulation of Apoptosis by Nitrosative Stress

  • Kim, Ki-Mo;Kim, Peter K.M.;Kwon, Young-Guen;Bai, Se-Kyung;Nam, Woo-Dong;Kim, Young-Myeong
    • BMB Reports
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    • 제35권1호
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    • pp.127-133
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    • 2002
  • Nitrosative stress can prevent or induce apoptosis. It occurs via S-nitrosylation by the interaction of nitric oxide (NO) with the biological thiols of proteins. Cellular redox potential and non-heme iron content determine S-nitrosylation. Apoptotic cell death is inhibited by S-nitrosylation of the redox-sensitive thiol in the catalytic site of caspase family proteases, which play an essential role in the apoptotic signal cascade. Nitrosative stress can also promote apoptosis by the activation of mitochondrial apoptotic pathways, such as the release of cytochrome c, an apoptosis-inducing factor, and endonuclease G from mitochondria, as well as the suppression of NF-${\kappa}B$ activity. In this article we reviewed the mechanisms whereby S-nitrosylation and nitrosative stress regulate the apoptotic signal cascade.

단핵구세포주 THP-1의 분화과정에서 Ref-1의 역할 (The Role of Ref-1 in the Differentiation Process of Monocytic THP-1 Cells)

  • 김다솔;김강미;김관회;박영철
    • 생명과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.271-278
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    • 2024
  • Redox factor (Ref)-1은 세포질과 핵을 오가며 산화환원(redox) 환경에 민감한 transcription factors의 조절과 손상된 DNA의 교정 등 다양한 기능을 수행하는 단백질이다. 하지만, 단핵구(monocyte)의 대식세포(macrophage)로의 분화과정에서 Ref-1의 역할은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 인간 단핵구세포주 THP-1을 이용하여 Ref-1의 단핵구 분화과정에 미치는 영향을 조사하였다. 분화제 phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)는 시간이 지날수록 세포의 부착능을 증가시키고 포식기능의 현저한 증가를 보이지만, Ref-1의 세포 내 양을 현저히 감소시켰다. Ref-1의 억제제인 E3330와 siRNA 기법을 이용한 Ref-1 knock- down은 PMA에 의한 세포 부착능과 막표면 분화인자의 발현을 현저히 감소시켰다. 이는 PMA에 자극을 받은 THP-1 세포의 분화 초기과정에는 Ref-1의 역할이 절대적으로 필요하다는 것을 의미한다. 단핵구 분화과정에서 Ref-1의 작용기전을 조사하기 위하여, PMA로 자극한 THP-1 세포의 세포질과 핵에서 Ref-1의 분포를 조사하였다. 놀랍게도, PMA 자극은 Ref-1을 빠르게 핵으로 이동하는 결과를 나타내었다. Ref-1의 핵으로의 이동이 단핵구 분화에 필요함을 증명하기 위하여, nuclear localization sequence (NLS)가 제거된 Ref-1 vector를 사용하였다. 그 결과, 핵으로의 이동이 제한된 ∆NLS Ref-1의 과발현은 PMA 자극에 의한 막표면 단백질의 발현 억제와 포식기능의 현저한 감소를 보였다. 이를 종합하면, Ref-1은 분화제 자극에 의한 분화 유도 초기과정에 핵으로 이동하여 다양한 분화인자의 발현에 관여하는 것으로 보인다.