Cytochrome P4503A4(CYP3A4) is the most abundnat CYPs in human liver, comparising approximately 30% of the total liver CYPs contents ans is involbed in the metabolism of more than 60% of currently used therapeutic drugs. The expression of CYP3A4 is induced by a variety of structurally unrelated xonobiotics including the antibiotic rifampicin and endogenous hormones, and might be mediated through steroid and xenobiotic receptor(SXR) system. The molecular mechanisms underlying regulation of CYP3A4 gene expression hae not been understood. In order to gain the insight of the molecular mechanism of CYP3A4 gene expression, study has been undertaken to investigate if the histone deacelylation is involved in the regulation of CYP3A4 gene expression by proximal promoter or not. Also SXR was investigated to see if they were involved in the regulation of CYP3A4 proximal promoter activity. HepG2 or Hena-I cells were transfected with a plasmid containing~1kb of the CYP3A4 proximal promoter region (-863 to +64bp) cloned in front of a reporter gene, luciferase, in the presence or absence of SXR or hER. Transfected cells were treated with CYP3A4 inducers such as rifampicin, PCN and RU 486, or with estradiol, in order to exmine to regulation of CYP3A4 gene expression in the presence or absence of trichostatin A (TSA). In HepG2 cells, CYP3A4 inducers and estradiol increased significantly the luciferase activity by CYP3A4 proximal promoter, only when TSA was co-treated after SXR cotransfection. In the case of Hepa-I cells CYP3A4 inducers and estradiol incressed modestly the luciferase activity when TSA was co-treated, but this increment was not enhanced by SXR cotransfection in contrast to HepG2 cells. Taken together, these results indicated that the inhibition of histone deacetylation was required to SXR-mediated increase in CYP3A4 proximal promoter region when rifampicin, or PCN was treated. Futher a trans-activation by SXR may demand other species-specific transcription factors.
지금까지 estrogen 호르몬이 유방암의 발생과 진전에 관여한다는 사실을 뒷받침 할 수 있는 여러 가지 증거가 제시되어 왔지만, 암화에 관여하고 있는 estrogen의 분자생물학적 작용기전에 대해서는 아직 명확히 알려져 있지 않다. 유방암 세포의 발암현상은 다양한 핵 수용체들과 이들 각각의 신호전달경로들 사이의 기능적 상호교류 (Functional Cross-talk)에 의해 조절되는 것으로 추측되고 있다. 그러므로, 유방암세포의 성장과 증식에 관여하는 신호전달경로중에서 estrogen의 작용을 조절할 수 있는 핵 수용체를 밝혀내고, 이러한 수용체와 estrogen receptor사이에 어떠한 기능적 상호교류가 일어나는지를 규명하는 것은 암화와 관련된 estrogen의 분자생물학적 작용기전을 이해하는 데 중요한 진전을 가져올 수 있다. 따라서 본 연구의 목적은 유방암세포 내에서 estrogen의 작용이 xenobiotic nuclear receptor에 의해 조절되는지를 규명하기 위하여, 두 종류의 유방암세포인 estrogen receptor가 발현되는 MCF-7 세포와 ER의 발현이 일어나지 않는 MDA-MB-231세포를 배양하여, 에스트로겐에 의해 전사가 촉진되는 보고유전자의 발현이 CAR, SXR, 그리고 PPAR${\gamma}$에 의해서 어떻게 영향을 받는지를 조사하고 그 결과를 간암세포에서의 반응과 비교 분석하였다. 최근에 보고된 연구결과와 일치하게, xenobiotic nuclear receptor가 간세포에서 일어나는 에스트로겐 수용체의 신호전달경로에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. PPAR${\gamma}$를 제외한 핵 수용체 CAR와 SXR은 ER의 전사활성 효과를 현저하게 또는 어느 정도 각각 감소시켰다. Hep G2세포에서와는 달리 유방암세포에서는 조사된 세가지의 xenobiotic 핵 수용체가 ER의 전사활성에 그다지 영향을 미치지 않거나 유방암세포의 종류와 각각의 수용체에 따라서 다소 촉진하는 경향을 나타내었다. MCF-7 세포에서는 CAR와 PPAR${\gamma}$을 제외한 SXR이 ER의 transactivation 효과를 약간 촉진한 반면 MDA-MB-231세포는 SXR을 제외한 CAR와 PPAR${\gamma}$에 의해 ER의 transactivation 효과가 약간 증가되는 경향을 보였다. 이러한 결과는 유방암세포에서는 CAR, SXR, PPAR${\gamma}$과 같은 xenobiotic nuclear receptor에 의한 ER transactivation 효과가 간암세포와는 다르게 나타나며, 유방암의 종류에 따라서 endogenous CAR, SXR, PPAR${\gamma}$수용체가 다르게 발현됨으로써 이들에 대한 반응이 서로 상이한 특징을 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 estrogen receptor에 의해 매개되는 estrogn의 전사활성조절기전이 표적세포에 따라 다른 경로를 포함 할 수 있음을 시사한다.
Cytochrome P450 3A4 (CYP3A4) is the most abundant CYPs in human liver, comprising approximately $30\%$ of the total liver CYPs contents and is involved in the metabolism of more than $60\%$ of currently used therapeutic drugs. However, the molecular mechanisms underly-ing regulation of CYP3A4 gene expression have not been understood. Thus, this study has been carried out to gain the insight of the molecular mechanism of CYP3A4 gene expression, investigating if the histone deacetylation is involved in the regulation of CYP3A4 gene expression by proximal promoter. Also SXR was investigated to see if they were involved in the regulation of CYP3A4 proximal promoter activity. Hepa-1 cells were transfected with a plasmid containing ${\~}1kb$ of the human CYP3A4 proximal promoter region (863 to +64 bp) cloned in front of a reporter gene, luciferase, in the presence or absence of SXR. Transfected cells were treated with CYP3A4 inducers such as rifampicin, PCN and RU 486, in order to examine the regulation of CYP3A4 gene expression in the presence or absence of trichostatin A (TSA). In Hepa-1 cells, CYP3A4 inducers increased modestly the luciferase activity when TSA was co-treated, but this increment was not enhanced by SXR cotransfection. Taken together, these results indicated that the inhibition of histone deacetylation was required to SXR-mediated increase in CYP3A4 proximal promoter region when rifampicin, or PCN was treated. Further a trans-activation by SXR may demand other species-specific transcription factors.
Kim Ja Young;Ahn Mee Ryung;Kim Dae-Kee;Sheen Yhun Yhong
Archives of Pharmacal Research
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제27권4호
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pp.407-414
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2004
The expression of CYP3A4 gene is induced by a variety of structurally unrelated xenobiotics including the antibiotic rifampicin, pregnenolone 16-carbonitrile (PCN), and endogenous hormones, that might mediate through steroid and xenobiotic receptor (SXR) system. The molecular mechanisms underlying regulation of CYP3A4 gene expression have not been understood. In order to gain the insight of the molecular mechanism of CYP3A4 gene expression, study has been undertaken to investigate if the histone deacetylation is involved in the regulation of CYP3A4 gene expression by proximal promoter in human hepatoma HepG2 cells. Also we have investigated to see if SXR is involved in the regulation of CYP3A4 proximal promoter activity in human hepatoma HepG2 cells. HepG2 cells were transfected with a plasmid PCYP3A4-Luc containing ${\~}1kb$ of the CYP3A4 proximal promoter region (-863 to +64 bp) in front of a reporter gene, luciferase, in the presence or absence of pSAP-SXR. In HepG2 cells, CYP3A4 inducers, such as rifampicin, PCN and RU486 showed minimal stimulation of CYP3A4 proximal promoter activity in the absence of SXR and histone deacetylase (HDAC) inhibitors. 4-Dimethylamino-H-[4-(2-hydroxycarbamoylvinyl)benzyl]benzamide (IN2001), a new class HDAC inhibitor significantly increased CYP3A4 proximal promoter activity over untreated control cells and rifampicin concomitant treatment with IN2001 increased further CYP3A4 proximal promoter activity that was stimulated by IN2001 The results of this study demon-strated that both HDAC inhibitors and SXR are essential to increase of CYP3A4 proximal promoter activity by CYP3A4 inducers such as PCN, rifampicin, and RU486. Especially SXR seems to be important for the dose dependent response of CYP3A4 inducing chemicals to stimulate CYP3A4 proximal promoter activity. Also this data suggested that HDAC inhibitors seemed to facilitate the CYP3A4 proximal promoter to be activated by chemicals.
한국응용약물학회 2003년도 Annual Meeting of KSAP : International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Sciences on Obesity
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pp.88-88
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2003
Cytochrome P-450 3A4 (CYP3A4) is major enzyme in human liver, the role of this is detoxification and metabolizing more than 50% clinical drugs in use. Expression of CYP3A4 is transciptionally regulated by the Pregnenolone X receptor (PXR), of which human form is Steroid and Xenobiotics receptor (SXR). SXR is activated by wide range of endogenous and exogenous compounds, and then induces CYP3A4 gene expression. In the previous study, it has been known that proximal promoter (-864 to +64) does not response to chemical inducers such as pregnenolone 16a-carbonitrile (PCN), Rifampicin, Estrogen in terms of transcription of CYP 3A4 in cultured cells. Here, we developed luciferase reporter gene assay system to detect SXR-based CYP 3A4 transcriptional activity. We have used CYP3A4-Luc plasmid that contains proximal promoter of human CYP3A4 gene upstream of the luciferase gene. We did transient transfection of 3A4-luciferase gene and SXR. In the HepG2 cells transfected with CYP3A4-Luc, when rifampicin treatment was combined with histone deacetylase inhibitor (HDAC Inhibitor), such as Trichostatin A, Hc-toxin and IN 2001 of the luciferase activity was induced 10-20 fold over control.
Cytochrome P-450 3A4 (CYP3A4) is major enzyme in human liver, the role of this Is detoxification and metabolizing more than 50% clinical drugs in use. Expression of CYP3A4 is transciptionally regulated by the Pregnenolone X receptor (PXR), of which human form is Steroid and Xenobiotics receptor (SXR). SXR is activated by wide range of endogenous and exogenous compounds, and then induces CYP3A4 gene expression. In the previous study, it has been known that proximal promoter (-864 to +64) does not response to chemical inducers such as pregnenolone 16a-carbonitrile (PCN), Rifampicin, Estrogen in terms of transcription of CYP 3A4 in cultured cells. Here, we developed luciferase reporter gene assay system to detect SXR-based CYP 3A4 transcriptional activity. We have used CYP3A4-Luc plasmid that contains proximal promoter of human CYP3A4 gene upstream of the luciferase gene. We did transient transfection of 3A4-luciferase gene and SXR. In the HepG2 cells transfected with CYP3A4-Luc, when rifampicin treatment was combined with histone deacetylase inhibitor (HDAC Inhibitor), such as Trichostatin A, Hc-toxin and IN 2001 of the luciferase activity was induced 10-20 fold over control.
대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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pp.120.2-120.2
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2003
Cytochrome P-450 3A4 (CYP3A4) is major enzyme in human liver, the role of this is detoxification and metabolizing more than 50% clinical drugs in use. Expression of CYP3A4 is transciptionally regulated by the Pregnenolone X receptor (PXR), of which human form is Steroid and Xenobiotics receptor (SXR). SXR is activated by wide range of endogenous and exogenous compounds, and then induces CYP3A4 gene expression. In the previous study, it has been known that proximal promoter (-864 to +64) does not response to chemical inducers such as pregnenolone 16a-carbonitrile (PCN), Rifampicin, Estrogen in terms of transcription of CYP 3A4 in cultured cells. (omitted)
최근 한국 의학의 발전은 전체 한국의 선진화를 선도하다고 보기에는 힘드리만 최소한 국제무대에의 진출은 괄목할만한 발전을 보이고 있다. 최근에 들어 국내 방사선영상과련 학회의 발전은 날로 비약적인 추세를 보이고 있다. 일례로 대한방사선의학회는 본 저자가 전공의 하던 1980년도 초기만 해도 호텔의 큰 홀 한 개만 빌려서 하루만 해도 넉넉하게 진행되었다. 그러나 최근의 학회사정은 대형호텔 1개층 통째로 빌리고 3일간 진행해도 여유가 없을 정도이며 더욱이 추계학회는 지방에서 유치할만한 공간이 부족하여 이제는 없어져야할 지경에 이러렀다. 그뿐 아니라 대한 자기공명의과학회를 포함한 각종 학회가 이제 그 규모를 더해가고 있어. 대한민국에 있어서 진단 방사선영역의 의학은 급속히 발전하여 RSNA, ISMRM등에서도 세계 발표순위가 4-5위권을 다투게 되었다. 이러한 발전은 양적인 발전이 우세하여 주로 임상연구에 기반을 두고 있는데 이 자체로는 장기적인 발전에 한계점이 있으므로 앞으로는 기초과학연구에 기초한 질적 발전을 같이 추구하여야만 균형있는 성장을 기대할 수 있겠다. 이러한 기존의 구성에 최근 급격한 변화를 주도하는 학문이 MRI부분이 되며 이 분야를 연구하는 PhD 들의 역할이 크게 대두되고 있다. 현재 국내에도 초기 단계이지만 MRI를 생산하고 있으며 PhD들의 활동이 성장단계에 접어들었다고 할수 있다. 과거 우리의 NRI역사에서는 금성사 MR기계처럼 육성되기 전에 시들며 노력하던 기술진이 흩어져야 했던 어두운 기억이 있다. 이러한 시점에서 우리의 힘들었던 과거를 돌이켜보며 또 하나의 기초부분이 육성되 수 있도록 서로가 격려하며 협조하여야 될 것으로 생각되어 다음과 같이 요약을 하였다. 소기관으로는 세포 막, 미토콘드리아 (mitochondria), endoplasmic reticulum, Golgi 체, lysosome, peroxisome 그리고 세포질등이 있으며, 이들중에서 lysosomes, peroxisomes, 그리고 미토콘드리아가 특정한 유전성 백질질환에 중요한 역할을 하는 것이 밝혀졌다. 이러한 질환들은 최소한 각 소기관에 의한 질환군으로 분류될 수 있다.SXR이 ER의 transactivation 효과를 약간 촉진한 반면 MDA-MB-231세포는 SXR을 제외한 CAR와 PPAR${\gamma}$에 의해 ER의 transactivation 효과가 약간 증가되는 경향을 보였다. 이러한 결과는 유방암세포에서는 CAR, SXR, PPAR${\gamma}$과 같은 xenobiotic nuclear receptor에 의한 ER transactivation 효과가 간암세포와는 다르게 나타나며, 유방암의 종류에 따라서 endogenous CAR, SXR, PPAR${\gamma}$수용체가 다르게 발현됨으로써 이들에 대한 반응이 서로 상이한 특징을 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 estrogen receptor에 의해 매개되는 estrogn의 전사활성조절기전이 표적세포에 따라 다른 경로를 포함 할 수 있음을 시사한다.서 흡착 능력이 우수하게 나타났으며, 황화수소는 펄라이트, 왕겨, 소나무수피에서 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으
최근 3-4년간 MR의 hardware와 software의 급격한 발전으로 마침내 작년 말에 3.0 Tesla whole body MR 장비가 미국 FDA의 공인을 받았다. 한국에서도 일찍부터 3T MR장비의 개발이 이루어 졌고 이미 설치되어 연구와 임상이 이용되고 있다. 여러 회사에서 개발 및 연구된 전신 3.0T MR 장비가 여러가지 가능성을 보이고 임상 도입 단계에 있지만 아직까지 실지 임상에서는 뇌신경계 분야가 주류를 이루고 있다. 지금 뇌신경계 분야에서 보편적으로 늘리 사용되고 있는 1.5T MR 장비는 모든 면에서 상당히 안정적으로 임상 및 연구에 이용되고 있다. 1-2년 전만 해도 3.0 T MR기기는 뇌신경계 영역에서도 임상적으로 늘리 사용되기에는 안정적인 면에서는 1.5T 기기에 비해서 떨어지는 것이 사실이었다. 그래서 주로 연구실 영역에서 많이 이용되고 있었다. 그러나 지금 본원에 설치 완료되어 임상에 적용한지 6개월 정도 이용한 예에서 보면 (about 2300 cases/6months) hardware, software적인 면에서 아직 조금의 불편함이 있지만 많은 부분이 충분히 인지되고 개선이 가능한 부분으로 거의 불편함이 사라질 것으로 기대되고 있고, 불편함을 넘을 수 있는 여러 가지 장점이 있다고 본다. 고자장 (>3.0 T) MRI의 매력은 자장에 비례적으로 SNR, spectral resolution이 높아지고, T1, BOLD등에 의한 대조도가 향상한다는 것이다. SNR의 증가는 temporal, spatial 분해능을 증가시키고, spectral resolution이 높아짐에 따라 MR spectroscopy상에서 주요 대사물질 이외 작은 대사물질에 관한 스펙트럼의 분석을 향상시킨다. 이처럼 고자장 MR은 근본적인 장점을 가지고 있고 이러한 장점이 고자장 MR 시대로 가야 할 이유을 모두 설명하고 있다고 생각된다.세포질등이 있으며, 이들중에서 lysosomes, peroxisomes, 그리고 미토콘드리아가 특정한 유전성 백질질환에 중요한 역할을 하는 것이 밝혀졌다. 이러한 질환들은 최소한 각 소기관에 의한 질환군으로 분류될 수 있다.SXR이 ER의 transactivation 효과를 약간 촉진한 반면 MDA-MB-231세포는 SXR을 제외한 CAR와 PPAR${\gamma}$에 의해 ER의 transactivation 효과가 약간 증가되는 경향을 보였다. 이러한 결과는 유방암세포에서는 CAR, SXR, PPAR${\gamma}$과 같은 xenobiotic nuclear receptor에 의한 ER transactivation 효과가 간암세포와는 다르게 나타나며, 유방암의 종류에 따라서 endogenous CAR, SXR, PPAR${\gamma}$수용체가 다르게 발현됨으로써 이들에 대한 반응이 서로 상이한 특징을 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 estrogen receptor에 의해 매개되는 estrogn의 전사활성조절기전이 표적세포에 따라 다른 경로를 포함 할 수 있음을 시사한다.서 흡착 능력이 우수하게 나타났으며, 황화수소는 펄라이트, 왕겨, 소나무수피에서 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며, 코코넛의 경우 전량을 수입에 의존하고 있다는 점에서 국내 조달이 용이하며, 구입 비용도 적게 소요되는 소나무수피를 사용하는 것이 경제적이라고 사료된다. 5. 마지막으로 악취제거 미생물균주를 접종한 소나무수피 50%와 펄라이트
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[게시일 2004년 10월 1일]
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