• 제목/요약/키워드: Selective Mechanism

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JPH203, a selective L-type amino acid transporter 1 inhibitor, induces mitochondria-dependent apoptosis in Saos2 human osteosarcoma cells

  • Choi, Dae Woo;Kim, Do Kyung;Kanai, Yoshikatsu;Wempe, Michael F.;Endou, Hitoshi;Kim, Jong-Keun
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제21권6호
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    • pp.599-607
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    • 2017
  • Most normal cells express L-type amino acid transporter 2 (LAT2). However, L-type amino acid transporter 1 (LAT1) is highly expressed in many tumor cells and presumed to support their increased growth and proliferation. This study examined the effects of JPH203, a selective LAT1 inhibitor, on cell growth and its mechanism for cell death in Saos2 human osteosarcoma cells. FOB human osteoblastic cells and Saos2 cells expressed LAT1 and LAT2 together with their associating protein 4F2 heavy chain, but the expression of LAT2 in the Saos2 cells was especially weak. JPH203 and BCH, a non-selective L-type amino acid transporter inhibitor, potently inhibited L-leucine uptake in Saos2 cells. As expected, the intrinsic ability of JPH203 to inhibit L-leucine uptake was far more efficient than that of BCH in Saos2 cells. Likewise, JPH203 and BCH inhibited Saos2 cell growth with JPH203 being superior to BCH in this regard. Furthermore, JPH203 increased apoptosis rates and formed DNA ladder in Saos2 cells. Moreover, JPH203 activated the mitochondria-dependent apoptotic signaling pathway by upregulating pro-apoptotic factors, such as Bad, Bax, and Bak, and the active form of caspase-9, and downregulating anti-apoptotic factors, such as Bcl-2 and Bcl-xL. These results suggest that the inhibition of LAT1 activity via JPH203, which may act as a potential novel anti-cancer agent, leads to apoptosis mediated by the mitochondria-dependent intrinsic apoptotic signaling pathway by inducing the intracellular depletion of neutral amino acids essential for cell growth in Saos2 human osteosarcoma cells.

RV-23, a Melittin-Related Peptide with Cell-Selective Antibacterial Activity and High Hemocompatibility

  • Zhang, Shi-Kun;Ma, Qian;Li, Su-Bo;Gao, Hong-Wei;Tan, Ying-Xia;Gong, Feng;Ji, Shou-Ping
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제26권6호
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    • pp.1046-1056
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    • 2016
  • RV-23 is a melittin-related antibacterial peptide (MRP) with lower cytotoxicity than either melittin or AR-23, another MRP. The aim of this study was to explore the mechanism of RV-23's antibacterial selectivity and its hemocompatibility. The results showed that all the peptides exhibited lytic activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli, with RV-23 showing the highest potency. Moreover, RV-23 had lower cytotoxicity than melittin or AR-23 at their minimal inhibitory concentration. In addition, CD experiments showed that melittin, RV-23, and AR-23 all had a typical α-helical structure, and RV-23 had the lowest α-helix content. The structural information showed that RV-23 has the lowest hydrophobicity and highest hydrophobic moment. Because hydrophobicity and α-helix content are believed to correlate with hemolysis, the results indicate that the selective lytic activity against bacteria of RV-23 may be due to its low hydrophobicity and α-helicity, which lead to low cytotoxicity without affecting antibacterial activity. Furthermore, RV-23 did not affect the structure and function of blood components such as red blood cells, platelets, albumin, and the blood coagulation system. In conclusion, RV-23 is a cell-selective antibacterial peptide with high hemocompatibility due to its unique structure.

Diazinon과 Carbofuran의 송사리(Oryzias latipes)와 미꾸리(Misqurnus anguillicaudatus)에 대한 선택적 독성과 Acetylcholinesterase저해 (Selective Toxicity and Acetylcholinesterase Inhibition of Diazinon and Carbofuran to Killifish(Oryzias latipes) and Loach(Misgurnus anguillicaudatus))

  • 김영배;이성규;김용화;노정구
    • 한국환경농학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.117-123
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    • 1988
  • 본 연구에서는 diazinon과 carbofuran의 송사리와 미꾸리에 대한 선택적 어독성 기작을 규명코자 뇌와 몸체에서 acetylcholinesterase(AchE)를 추출하여 활성을 측정하였다. 또 농약에 의한 효소의 활성저해도(IC50)를 측정하였으며 이를 급성 어독성 실험에서 얻어진 LC5O값과 비교하였는데 그 결과는 다음과 같았다. 송사리의 AchE의 활성은 미꾸리의 활성보다 2배 높았고, diazinon과 carbofuran의 선택적 독성은 diazinon의 대사산물인 diazoxon의 두 어종에 대한 IC50 값이 미꾸리가 송사리보다 4배 낮고, carbofuran의 IC50값은 송사리가 미꾸리보다 약 3.4배 낮으므로,IC50 값에 의하여 부분적으로는 설명될 수 있었다. 따라서 AchE을 이용하여 유기인계 및 카바메이트계 농약의 독성을 검색하는데 있어 동일농약인 경우 어종간의 감수성을 부분적으로 설명할 수 있기 때문에 농약의 독성을 1차적으로 검색할 수 있는 수단이 될 것으로 사료된다. 그러나 위의 방법이 본격적으로 사용될 수 있기 위해서는 농약의 종류와 어종을 다양화한 실험과 흡수, 체내에서의 대사 등에 관한 연구를 통하여 급성 독성 현상과 AchE의 저해도와의 관계가 먼저 정리되어야 할 것으로 본다.

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선택적 COX-2 억제제 NS 398과 EGF 수용체 차단제 AG 1478의 복합투여가 HeLa 세포주의 방사선 감수성에 미치는 영향 (The Modulation of Radiosensitivity by Combined Treatment of Selective COX-2 Inhibitor, NS 398 and EGF Receptor Blocker AG 1478 in HeLa Cell Line)

  • 윤선민;오영기;김주헌;박미자;성인옥;강기문;채규영
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제23권1호
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    • pp.51-60
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    • 2005
  • 목적 : 분자 표적의 선택적 억제가 방사선 세포 살상 효과를 증진시키는 것으로 알려져 있으므로 선택적 COX-2 억제제와 EGF 수용체 차단제를 HeLa 세포주에 처리한 후 방사선 효과의 상승작용을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 자궁경부암 세포주인 HeLa세포에서 EGF 수용체 차단제 AG 1478, 선택적 COX-2 억제제 NS 398과 방사선을 복합 투여하여 세포성장 억제 분석(cell graph inhibition assay)과 세포사멸 분석(apoptosis assay)을 시행하였고, 방사선 감수성 변화를 살펴보기 위해 세포생존 분석(clonogenic survival assay)을 시행하였다. 방사선 감수성 인자로는 2 Gy에서의 세포생존분획($SF_2$)과 linear-quadratic model을 이용한 dose enhancement ratio (DER)를 사용하였다. 방사선 감수성에 대한 작용기전 분석을 위해 flow cytometry로 세포주기 분석(cell cycle analysls)을 시행하였고, western blot 분석을 통하여 bcl-2와 bax 단백질의 발현 변화를 살펴보았다. 결과 : HeLa세포에 NS 398과 AG 1478을 방사선과 함께 복합 투여한 실험 군에서 세포사멸 정도가 가장 높게 나타났다($8.49\%$ vs. $22.70\%$). 세포주기 분석 결과, 방사선과 복합 약물 처리군에서 $G_0/G_l$ 세포주기 정체와 5 세포 분획 소실이 나타났으며 이러한 변화는 72시간 이후까지 지속되었다 세포생존 분석 결과로는 방사선과 AG 1478군에서 $SF_{2}0.68{\pm}0.07$, DER 1.12를 보인 반면, 방사선과 복합약물처리군에서는 $SF_{2}0.12{\pm}0.01,\;DER\;3.00$으로 나타났다. Western blot분석에서는 방사선과 복합약물처리군에서 bcl-2와 bax 단백질 발현이 모두 감소하는 양상을 보였다. 결론 : 신호전달 체계를 억제하는 분자 표적 약제인 선택적 COX-2 억제제와 EGF 수용체 차단제를 방사선과 복합투여함으로써 HeLa세포의 방사선 감수성이 증가됨을 확인하였다.

Mechanism of Erectogenic Effect of the Selective Phosphodiesterase Type 5 Inhibitor, DA-8159

  • Doh, Hyoun-Mie;Shin, Chang-Yell;Son, Mi-Won;Ko, Jun-Il;Yoo, Moo-Hi;Kim, Soon-Hoe;Kim, Won-Bae
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제25권6호
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    • pp.873-878
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    • 2002
  • OA-8159, a new Phosphodiesterase (PDE) 5 inhibitor, has exhibited potent erectogenic potential in a penile erection test in rats and anesthetized dogs. In this study, we investigated the mechanism of its erectogenic activity by measuring the activity of OA-8159 against a various PDE isozymes and assessing cGMP and cAMP formation in a rabbit corpus cavernosum in vitro. DA-8159 inhibited the PDE 5 activity in rabbit and human platelets, which the $IC_{50}$ was 5.84$\pm$1.70 nM and 8.25$\pm$2.90 nM, respectively. The $IC_{50}$ of DA-8159 on PDE 1, PDE2, PDE 3 and PDE 6 were 870$\pm$57.4 nM, $101\pm$5 $\mu$M, 52.0$\pm$3.53 $\mu$M and 53.3$\pm$2.47 nM, respectively. This suggests that DA-8159 is a potent, highly selective, competitive inhibitor of PDE 5-catalyzed cGMP hydrolysis. The rates of cGMP hydrolysis catalyzed by human platelets-derived PDE 5 as a function of the cGMP concentration (5~100 nM) and two-fixed DA-8159 concentration (11.3 and 18.8 nM) were investigated in order to characterize the mode of PDE 5 inhibition by DA-8159. DA-8159 increased the apparent 4K_{m}$ value for cGMP hydrolysis but had no effect on the apparent $V_{max}$, indicating a competitive mode of inhibition. DA-8159 increased the cGMP concentrations in the rabbit corpus cavernosum dose dependently. In the presence of sodium nitroprusside (SNP), DA-8159 significantly sti\mulated the accu\mulation of cGMP when compared to the control level. This indicated that the enhancement of a penile erection by DA-8159 involved the relaxation of the cavernosal smooth \muscle by NO-sti\mulated cGMP accu\mulation. In conclusion, DA-8159 is a selective inhibitor of PDE 5-catalyzed cGMP hydrolysis and the enhancement of a penile erection by DA-8159 is mediated by the relaxation of the cavernosal smooth \muscle by the NO-sti\mulated cGMP accu\mulation.

Inhibitory Mechanism of Polyphenol Compounds Isolated from Red Wine on Catecholamine Release in the Perfused Rat Adrenal Medulla

  • Yu, Byung-Sik;Ko, Woo-Seok;Lim, Dong-Yoon
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제16권2호
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    • pp.147-160
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    • 2008
  • The present study was designed to examine effects of polyphenolic compounds isolated from red wine (PCRW) on the release of catecholamines (CA) from the isolated perfused model of the rat adrenal medulla, and to clarify its mechanism of action. PCRW (20${\sim}$180 ${\mu}$g/mL), given into an adrenal vein for 90 min, caused inhibition of the CA secretory responses evoked by ACh (5.32 mM), high $K^+$ (a direct membrane-depolarizer, 56 mM), DMPP (a selective neuronal nicotinic $N_N$ receptor agonist, 100 ${\mu}$M) and McN-A-343 (a selective muscarinic $M_1$ receptor agonist, 100 ${\mu}$M) in dose- and time-dependent fashion. PCRW itself did not affect basal CA secretion (data not shown). Following the perfusion of PCRW (60 ${\mu}$g/mL), the secretory responses of CA evoked by Bay-K-8644 (a L-type dihydropyridine $Ca^{2+}$ channel activator, 10 ${\mu}$M), cyclopiazonic acid (a cytoplasmic $Ca^{2+}$-ATPase inhibitor, 10 ${\mu}$M) and veratridine (an activator of voltage-dependent $Na^+$ channels, 10 ${\mu}$M) were also markedly blocked, respectively. Interestingly, in the simultaneous presence of PCRW (60 ${\mu}$g/mL) and L-NAME (a selective inhibitor of NO synthase, 30 ${\mu}$M), the inhibitory responses of PCRW on the CA secretion evoked by ACh, high $K^+$, DMPP, McN-A-343, Bay-K-8644 and cyclpiazonic acid were recovered to considerable level of the corresponding control release compared with those effects of PCRW-treatment alone. Practically, the amount of NO released from adrenal medulla after loading of PCRW (180 ${\mu}$g/mL) was significantly increased in comparison to the corresponding basal released level. Collectively, these results obtained here demonstrate that PCRW inhibits the CA secretory responses evoked by stimulation of cholinergic (both muscarinic and nicotinic) receptors as well as by direct membrane-depolarization from the isolated perfused adrenal gland of the normotensive rats. It seems that this inhibitory effect of PCRW is mediated by blocking the influx of both ions through $Na^+$ and $Ca^+{2$} channels into the rat adrenomedullary chromaffin cells as well as by inhibiting the release of $Ca^{2+}$ from the cytoplasmic calcium store, which are due at least partly to the increased NO production through the activation of nitric oxide synthase. Based on these data, it is also thought that PCRW may be beneficial to prevent or alleviate the cardiovascular diseases, such as hypertension and angina pectoris.

망간포르피린을 함유한 고분자형 이온선택성 막전극의 감응 메카니즘 (Response Mechanism of 5, 10, 15, 20-tetraphenyl(porphyrinato) Manganase(III) chloride-Based Ion-Selective Membranes)

  • 홍영기;강유라;신대호;신두순;차근식;남학현
    • 분석과학
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    • 제9권3호
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    • pp.270-278
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    • 1996
  • 5, 10, 15, 20-tetraphenyl(porphyrinato)manganase(III) chloride(Mn(TPP)Cl)를 감응성 물질로 사용하는 염화이온 선택성 전극의 감응 메카니즘을 동일한 막 조성을 갖는 optode의 가시광선 스펙트럼 변화를 관찰하여 연구하였다. 고분자막 내에서 망간포르피린의 리간드인 염화이온은 물분자와 치환되며, 시료 용액의 할로겐족 음이온들은 고분자막으로 들어와 망간포르피린에 치환된 물분자 리간드를 다시 치환함으로써, 그리고 살리실산과 같은 지용성 음이온들은 포르피린 주변의 염화이온들과 이온 교환을 함으로써 감응전위를 발생하는 것으로 보인다. 또한 각 음이온들에 대한 선택성을 결정하는 중요한 요소는 망간포르피린-음이온 리간드의 결합상수와 음이온의 수화엔탈피의 균형에 의하여 결정되는 것임을 확인할 수 있었다.

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적층된 산화그래핀 분리막의 기체 투과 거동 평가 (Gas Transport Behaviors through Multi-stacked Graphene Oxide Nanosheets)

  • 이민용;박호범
    • 멤브레인
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    • 제27권2호
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    • pp.167-181
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    • 2017
  • 그래핀 기반 소재는 높은 가공성과 초박성으로 인하여 분리막 소재로서 각광받고 있다. 본 연구에서는, 스핀 코팅법을 이용하여 제조된 산화그래핀 분리막의 기체 투과 거동을 평가하였다. 산화그래핀 분리막의 구조는 산화그래핀의 크기와 산화그래핀 용액의 pH 조절을 통하여 조절될 수 있다. 산화그래핀의 크기가 작을수록 굴곡률이 작아짐에 따라 분리막의 기체 투과도 및 선택도가 증가하는 경향을 보인다. 또한 산화그래핀에서의 기체 투과 거동은 적층된 산화그래핀 사이의 채널크기에 따라 영향을 받는다. 특히 산화그래핀 분리막의 좁은 기공과 이산화탄소 선택적인 산화그래핀 자체의 특성으로 인하여 산화그래핀 분리막은 이산화탄소에 대한 높은 투과도 및 선택성을 가지며, 이는 이산화탄소 포집에 적합한 특성을 가진다. 이러한 산화그래핀 분리막의 특이한 기체 투과 거동은 흡착-촉진 확산 거동(표면 확산 기작)으로 설명될 수 있다. 본 연구를 통하여 이산화탄소 선택성 분리막 소재 설계와 슬릿 형태의 기공과 적층 구조를 가진 분리막을 통한 기체 투과 거동 연구가 활발히 이루어질 것으로 기대한다.

초고속 무선 랜에서 트래픽 간의 처리율 향상을 위한 연구 (Research on the enhancement of throughput for traffic in WLAN)

  • 송병진;이선희
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.53-56
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    • 2015
  • 최근 스마트폰과 태블릿 PC 등의 무선 랜(WLAN: Wireless Local Area Networks)을 지원하는 디바이스가 급증하고, 이를 이용한 모바일 서비스가 기하급수적으로 빠르게 보급되었다. 이런 상황에 따라 무선 랜은 더 빠른 속도의 데이터 전송에 대하여 요구하였고, 이를 만족하기 위하여 IEEE 802.11n의 표준이 확정되었다. 특히, IEEE 802.11n의 표준에서 A-MPDU(Aggregation MAC Protocol Data Unit)이라는 핵심적인 기술을 발표하였다. 이는 데이터를 전송할 때 발생하는 오버헤드를 감소하여 전송속도 향상에 도움을 주었다. 본 논문에서는 이 A-MPDU 전송하는 데이터 중 TCP 트래픽을 전송할 때 발생하는 문제점에 대하여 논하고, 해결 방안도 제시한다. A-MPDU 방식으로 TCP 데이터를 전송할 때, 특정 MPDU 데이터가 전송이 실패하는 경우 TCP Duplicate ACK을 발생하여 불필요한 TCP 재전송이 발생하게 된다. 이에 TCP가 갖고 있는 TCP cumulative ACK을 이용하여 불필요하게 발생하는 TCP duplicate ACK 생성을 막고 전송효율을 높이는 방안을 해결책으로 제시한다. 이 해결 방안은 여러 개의 TCP ACK을 집적하여 보내는 대신 시퀀스 번호가 가장 높은 TCP ACK을 하나만 대표하여 보내어 불필요한 오버헤드를 감소할 수 있다. 이 방식을 이용하면 기존 표준에서 제안된 방식에 비해 최대 20% 이상의 전체 처리율 향상을 볼 수 있다.

커널의 미리읽기를 고려한 압축파일시스템의 읽기성능향상 (Improving the Read Performance of Compressed File Systems Considering Kernel Read-ahead Mechanism)

  • 안성용;현승환;고건
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권6호
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    • pp.678-682
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    • 2010
  • 압축파일시스템은 비용효율성을 높이기 위해 모바일 장치 개발에 자주 사용된다. 그러나 압축파일시스템은 비압축파일시스템에 비해 읽기 성능이 떨어진다는 단점이 있다. 압축파일시스템의 읽기성능저하의 원인 중 하나는 커널 의 미리읽기 기법이다. 주된 이유는 압축파일시스템의 압축해제 오버헤드로 인해 미리읽기 미스패널티가 너무 크기 때문이다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 커널의 미리읽기 기법을 고려한 압축파일시스템의 읽기기법을 제안한다. 제안된 기법은 bulk read를 통해 저장장치의 성능을 향상시키는 동시에 선택적 압축해제를 통해 압축파일 시스템의 압축해제 오버헤드를 줄인다. 우리는 리눅스 기반 시스템에서 널리 사용되는 압축파일시스템인 CramFS를 수정하여 제안된 기법을 구현하였으며 성능측정 실험을 통해 제안된 기법이 압축파일시스템의 메이저 페이지 폴트 처리 시간을 약 28%까지 단축시킬 수 있음을 보였다.