In this study, the roles of the p38 MAPK, ERK1/2 and JNK signaling pathway in IGF-I-induced AR induction and activation were examined. C2C12 cells were treated with IGF-I in the absence or presence of various inhibitors of p38 MAPK (SB203580), ERK1/2 (PD98059), and JNK (SP600125). Inhibition of the MAPK pathway with SB203580, PD98059, or SP600125 significantly decreased IGF-I-induced AR phosphorylation and total AR protein expression. IGF-I-induced nuclear fraction of total AR and phosphorylated AR were significantly inhibited by SB203580, PD98059, or SP600125. Furthermore, IGF-I-induced AR mRNA and skeletal ${\alpha}-actin$ mRNA were blocked by those inhibitors in dose-dependent manner. Confocal images showed that IGF-I-induced AR nuclear translocation from cytosol was significantly blocked by SB203580, PD98059, or SP600125, suggesting that the MAPK pathway regulates IGF-I-induced AR nuclear localization in skeletal muscle cells. The present results suggest that the MAPK pathways are required for the ligand-independent activation of AR by IGF-I in C2C12 skeletal muscle cells.
Platelets are activated at sites of vascular injury via several molecules, such as adenosine diphosphate, collagen and thrombin. Full platelet aggregation is absolutely essential for normal hemostasis. Moreover, this physiological event can trigger circulatory disorders, such as thrombosis, atherosclerosis, and cardiovascular disease. Therefore, platelet function inhibition is a promising approach in preventing platelet-mediated circulatory disease. Many studies reported the involvement of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) signaling pathways in platelet functions. However, these studies were limited. Thus, we examined MAPK signaling pathways in human platelets using specific MAPK inhibitors, such as PD98059, SB203580, and SP600125. We observed that these inhibitors were involved in calcium mobilization and influx in human platelets. They also suppressed thrombin-induced ${\alpha}$- and ${\delta}$-granule release. These results suggest that PD98059, SB203580, and SP600125 exhibit $Ca^{2+}$ antagonistic effects.
Apoptosis is proved responsible for renal damage during ischemia/reperfusion. The regulation for renal apoptosis induced by ischemia/reperfusion injury (IRI) has still been unclearly characterized to date. In the present study, we investigated the regulation of histone acetylation on IRI-induced renal apoptosis and the molecular mechanisms in rats with the application of curcumin possessing a variety of biological activities involving inhibition of apoptosis. Sprague-Dawley rats were randomized into four experimental groups (SHAM, IRI, curcumin, SP600125). Results showed that curcumin significantly decreased renal apoptosis and caspase-3/-9 expression and enhanced renal function in IRI rats. Treatment with curcumin in IRI rats also led to the decrease in expression of p300/cyclic AMP response element-binding protein (CBP) and activity of histone acetyltransferases (HATs). Reduced histone H3 lysine 9 (H3K9) acetylation was found near the promoter region of caspase-3/-9 after curcumin treatment. In a similar way, SP600125, an inhibitor of c-Jun N-terminal kinase (JNK), also attenuated renal apoptosis and enhanced renal function in IRI rats. In addition, SP600125 suppressed the binding level of p300/CBP and H3K9 acetylation near the promoter region of caspase-3/-9, and curcumin could inhibit JNK phosphorylation like SP600125. These results indicate that curcumin could attenuate renal IRI via JNK/p300/CBP-mediated anti-apoptosis signaling.
제 4형 콜라젠을 분해하는 MMP-9은 조직 재생에 중요한 역할을 하기 때문에 주목받아 왔는데, 이전의 문헌들에서 PMA에 의해 이 유전자 발현이 강하게 상승발현된다고 알려져 있다. 비록 MMP-9 발현을 조절하는 PMA의 기전이 잘 밝혀지지는 않았지만, 다른 유전자발현에서의 이 phorbol ester의 효과는 c-raf-1-ERK 신호전달통로의 활성에 관해 연구되어 오고 있다. 하지만 이번 연구에서 저자는 MMP-9 발현에서 PMA의 상승효과에는 대개는 스트레스성 자극과 관련된 JNK1 의존성 신호전달과정이 또한 필요하다는 다른 가능성을 조사하였다. 그 결과 JNK 억제재중 하나인 SP 600125가 UM-SCC-1세포주에서 PMA에 의해 유도된 MMP-9 상승발현을 용량의존적으로 억제하는 것으로 나타났고 72시간동안 전처치를 한 경우에 그의 억제효과가 최대이었다. phorbol ester로 처리한 세포에 GAL4 luciferase reporter와 vector를 주입해서 조사한 결과 PMA가 c-Jun transacting 활성을 상승시켰다. 그뿐 아니라 PMA에 의한 MMP-9 촉진자 활성에는 AP-1 motif가 필요하며 이 motif에 c-Jun이 결합하는 것을 EMSA를 통해 확인하였다. 결론적으로 UM-SCC-1 세포주에서 PMA에 의한 MMP9의 증가된 발현은 이미 밝혀진 ERK 경로뿐 아니라 JNK 경로를 통한 결과임이 밝혀져 이 경로를 차단하는 방법이 또하나의 암치료 방향을 제시해주고 있다.
Kim, Mi-Yeon;Jo, Eun-Hye;Kim, Yong-Chul;Park, Hee-Sae
대한의생명과학회지
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제27권3호
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pp.134-141
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2021
c-Jun N-terminal kinases (JNKs) have a Janus face, regulating both cell apoptosis and survival. The present study focused on understanding the function of JNK in tumor development and the chemoresistance underlying JNK-mediated cancer cell survival. We identified an inhibitor of JNK1, an important regulator of cancer cell survival. Kinase assay data showed that JNK1-dependent c-Jun phosphorylation was inhibited by indirubin derivatives. In particular, indirubin-3-monoxime (I3M) directly inhibited the phosphorylation of c-Jun in vitro, with a half inhibition dose (IC50) of 10 nM. I3M had a significant inhibitory effect on JNK1 activity. Furthermore, we carried out assays to determine the viability, migration, and proliferation of breast cancer cells. Our results demonstrated that cell growth, scratched wound healing, and colony forming abilities were inhibited by the JNK inhibitor SP600125 and I3M. The combination of SP600125 and I3M significantly decreased cancer cell proliferation, compared with either SP600125 or I3M alone. Our studies may provide further support for JNK1-targeting cancer therapy using the indirubin derivative I3M in breast cancer.
Targeting protein kinases has been active area in drug discovery. The c-Jun N-terminal kinases(JNKs) have also been target for development of novel therapy in various diseases, since the roles of JNK signaling in pathological conditions were revealed in studies using jnk-deficient mice. Small molecule inhibitors and peptide inhibitors are identified for therapeutic intervention of JNK signaling pathway. SP-600125, an anthrapyrazole small molecule inhibitor for JNK with high potency and selectivity has been widely used for dissecting JNK signaling pathway. CC-401 is the first JNK inhibitor that went into clinical trial for inflammation and leukemia. Inhibitor for mixed lineage kinase (MLK), CEP-1347 also negatively regulates JNK signaling, and tried for potential use in Parkinson's disease. Cell-permeable peptide inhibitor D-JNKI-1 is being developed for the treatment of hearing loss. The current status of these JNK inhibitors and safety issue is discussed in the minireview.
In this study, we examined whether melatonin promotes apoptotic cell death via p53 in prostate LNCaP cells. Melatonin treatment significantly curtailed the growth of LNCaP cells in a dose- and time-dependent manner. Melatonin treatment (0 to 3 mM) induced the fragmentation of poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) and activation of caspase-3, caspase-8, and caspase-9. Moreover, melatonin markedly activated Bax expression and decreased Bcl-2 expression in dose increments. To investigate p53 and p21 expression, LNCaP cells were treated with 0 to 3 mM melatonin. Melatonin increased the expressions of p53, p21, and p27. Treatment with mitogen-activated protein kinase (MAPK) inhibitors, PD98059 (ERK inhibitor), SP600125 (JNK inhibitor) and SB202190 (p38 inhibitor), confirmed that the melatonin-induced apoptosis was p21-dependent, but ERK-independent. With the co-treatment of PD98059 and melatonin, the expression of p-p53, p21, and MDM2 did not decrease. These effects were opposite to the expression of p-p53, p21, and MDM2 observed with SP600125 and SB202190 treatments. Together, these results suggest that p53-dependent induction of JNK/p38 MAPK directly participates in apoptosis induced by melatonin.
Vascular smooth muscle contraction is mediated by activation of extracellular signal-regulated kinase (ERK) 1/2, an isoform of mitogen-activated protein kinase (MAPK). However, the role of stress-activated protein kinase/c-Jun N-terminal kinase (JNK) in vascular smooth muscle contraction has not been defined. We investigated the role of JNK in the contractile response to norepinephrine (NE) in rat aortic smooth muscle. NE evoked contraction in a dose-dependent manner, and this effect was inhibited by the JNK inhibitor SP600125. NE increased the phosphorylation of JNK, which was greater in aortic smooth muscle from hypertensive rats than from normotensive rats. NE-induced JNK phosphorylation was significantly inhibited by SP600125 and the conventional-type PKC (cPKC) inhibitor Go6976, but not by the Rho kinase inhibitor Y27632 or the phosphatidylinositol 3-kinase inhibitor LY294002. Thymeleatoxin, a selective activator of cPKC, increased JNK phosphorylation, which was inhibited by $G{\ddot{o}}6976$. SP600125 attenuated the phosphorylation of caldesmon, an actin-binding protein whose phosphorylation is increased by NE. These results show that JNK contributes to NE-mediated contraction through phosphorylation of caldesmon in rat aortic smooth muscle, and that this effect is regulated by the PKC pathway, especially cPKC.
포화 지방산이 인슐린 저항성 및 지방간등의 다양한 질병의 발병에 관련된다고 보고되고 있다. 그러나 간세포에서 포화지방산이 세포 사멸에 대한 효과 및 이와 관련된 신호전달계에 대해서는 거의 알려져 있지 않고 있다. 본 연구에서는 대표적인 포화지방산인 palmitic acid 처리 시 랫트 간세포 사멸에 미치는 효과와 이들이 mitogen activated protein kinases (MAPKs)와 관련되는 지를 알아보았다. 본 실험에서 palmitic acid 처리 시 간세포 성장은 억제 되었고 lactate dehydrogenase (LDH) 활성은 증가하였다. 이러한 작용은 JNK 및 p38 MAPK 억제제에 의해서 선택적으로 차단되었다. 아울러 palmitic acid에 의한 Bcl-2 발현 억제, Bax 발현 증가 작용, GSH 함량 감소작용 및 산화성 스트레스 증가작용 역시 JNK 및 p38 MAPK 억제제에 의해서 선택적으로 차단되었다. 실제로 palmitic acid 처리시 JNK 및 p38 MAPK 활성은 증가하였다. 결론적으로 palmitic acid는 간세포에서 JNK 및 p38 MAPK 활성을 경유하여 산화성 스트레스 증가를 통하여 간세포 사멸을 유도하는 것으로 나타났다.
Nam, A Reum;Kim, Da Hae;Kim, Mun Jeong;Lee, Ji-Sook;Yang, Seung-Ju;Kim, In Sik
대한의생명과학회지
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제22권2호
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pp.60-64
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2016
In the pathogenesis of inflammatory diseases such as allergies, S100A8 acts as an important molecule and T lymphocytes are essential cytokine-releasing cells. In this study, we investigated the effect of S100A8 on release of cytokines, specifically MCP-1, IL-6, and IL-8 in T cells, and its associated signaling mechanism. S100A8 increased secretion of MCP-1, IL-6, and IL-8 in a time- and dose-dependent manner. Elevated secretion of MCP-1, IL-6, and IL-8 due to S100A8 was inhibited by the TLR4 inhibitor TLR4i, the PI3K inhibitor LY294002, the $PKC{\delta}$ inhibitor rottlerin, the ERK inhibitor PD98059, the p38 MAPK inhibitor SB202190, the JNK inhibitor SP600125, and the NF-${\kappa}B$ inhibitor BAY-11-7085. S100A8 induced phosphorylation of ERK, p38 MAPK, and JNK in a time-dependent manner, and activation was suppressed by TLR4i, LY294002, and rottlerin. S100A8 induced NF-${\kappa}B$ activation by $I{\kappa}-B{\alpha}$ degradation, and NF-${\kappa}B$ activity was suppressed by PD98059, SB202190, and SP600125. These results indicate that S100A8 induces cytokine release via TLR4. Study of PI3K, $PKC{\delta}$, MAPKs, and NF-${\kappa}B$ will contribute to elucidation of the S100A8-invovled mechanism.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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