Reactive oxygen species (ROS), highly reactive molecules, are produced by living organisms as a result of normal cellular metabolism and environmental factors, and can damage nucleic acids and proteins, thereby altering their functions. The human body has several mechanisms to counteract oxidative stress by producing antioxidants. A shift in the balance between oxidants and antioxidants in favor of oxidants is termed as "oxidative stress". Paradoxically, there is a large body of research demonstrating the general effect of oxidative stress on signaling pathways, less is known about the initial and direct regulation of signaling molecules by ROS, or what we term the "oxidative interface." This review focuses on the molecular mechanisms through which ROS directly interact with critical signaling molecules to initiate signaling in a broad variety of cellular processes, such as proliferation and survival (MAP kinases and PI3 kinase), ROS homeostasis, and antioxidant gene regulation (Ref-1 and Nrf-2). This review also deals with classification as well as mechanisms of formation of free radicals, examining their beneficial and deleterious effects on cellular activities and focusing on the potential role of antioxidants in preventing and repairing damage caused by oxidative stress. A discussion of the role of phytochemical antioxidants in oxidative stress, disease and the epigenome is included.
A phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) is a upstream component of insulin signaling by which protein synthesis can be stimulated in many systems. To elucidate involvement of PI3K and its downstream mammalian target of rapamycin (mTOR) in the insulin signaling in pleimplantation mouse embryos, 8-cell embryos were cultured to blastocysts in the presence or absence of insulin and/or inhibitor drugs. The number of blastomeres per blastocyst, protein synthesis, and protein phosphorylation were examined. There was significant difference in embryonic development to blastocyst stage and hatching was potentiated by the insulin supplementation. The increase in the mean celt numbers per blastocyst was apparent in the insulin culture. Wortmannin, a PI3K inhibitor and rapamycin, an inhibitor of mTOR abolished the stimulatory effect of insulin on morphological development mitosis and protein synthesis. In autoradiography, phosphoproteins pp22 and pp30 which undergo phosphorylation in response to insulin were identified. Taken together, it can be suggested that PI3K and mTOR engaged in insulin signaling in the mouse embryo 8-cell onward and mediate embryotropic offset of insulin.
Li, Ying-Hua;Wang, Yin-Yin;Zhong, Shan;Rong, Zhi-Li;Ren, Yong-Ming;Li, Zhi-Yong;Zhang, Shu-Ping;Chang, Zhi-Jie;Liu, Li
Molecules and Cells
/
v.27
no.1
/
pp.39-45
/
2009
Ligand-dependent or independent oligomerization of receptor protein tyrosine kinase (RPTK) is often an essential step for receptor activation and intracellular signaling. The novel oncogene with kinase-domain (NOK) is a unique RPTK that almost completely lacks an ectodomain, expresses intracellularly and activates constitutively. However, it is unknown whether NOK can form oligomer or what function oligomerization would have. In this study, two NOK deletion mutants were generated by either removing the ectodomain ($NOK{\Delta}ECD$) or including the endodomain (NOK-ICD). Co-immunoprecipitation demonstrated that the transmembrane (TM) domain of NOK was essential for its intermolecular interaction. The results further showed that NOK aggregated more closely as lower order oligomers (the dimer- and trimer-sized) than either deletion mutant did since NOK could be crosslinked by both Sulfo-EGS and formaldehyde, whereas either deletion mutant was only sensitive to Sulfo-EGS. Removing the NOK TM domain (NOK-ICD) not only markedly promoted higher order oligomerization, but also altered the subcellular localization of NOK and dramatically elevated the NOK-mediated constitutive activation of extracellular signal-regulated kinase (ERK). Moreover, NOK-ICD but not NOK or $NOK{\Delta}ECD$ was co-localized with the upstream signaling molecule RAS on cell membrane. Thus, TM-mediated intermolecular contacting may be mainly responsible for the constitutive activation of NOK and contribute to the autoinhibitory effect on RAS/MAPK signaling.
BACKGROUND/OBJECTIVES: The anti-diabetic activity of pear through inhibition of ${\alpha}-glucosidase$ has been demonstrated. However, little has been reported about the effect of pear on insulin signaling pathway in obesity. The aims of this study are to establish pear pomace 50% ethanol extract (PPE)-induced improvement of insulin sensitivity and characterize its action mechanism in 3T3-L1 cells and high-fat diet (HFD)-fed C57BL/6 mice. MATERIALS/METHODS: Lipid accumulation, monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) secretion and glucose uptake were measure in 3T3-L1 cells. Mice were fed HFD (60% kcal from fat) and orally ingested PPE once daily for 8 weeks and body weight, homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR), and serum lipids were measured. The expression of proteins involved in insulin signaling pathway was evaluated by western blot assay in 3T3-L1 cells and adipose tissue of mice. RESULTS: In 3T3-L1 cells, without affecting cell viability and lipid accumulation, PPE inhibited MCP-1 secretion, improved glucose uptake, and increased protein expression of phosphorylated insulin receptor substrate 1 [p-IRS-1, ($Tyr^{632})$)], p-Akt, and glucose transporter type 4 (GLUT4). Additionally, in HFD-fed mice, PPE reduced body weight, HOMA-IR, and serum lipids including triglyceride and LDL-cholesterol. Furthermore, in adipose tissue, PPE up-regulated GLUT4 expression and expression ratio of p-IRS-1 ($Tyr^{632})/IRS$, whereas, down-regulated p-IRS-1 ($Ser^{307})/IRS$. CONCLUSIONS: Our results collectively show that PPE improves glucose uptake in 3T3-L1 cells and insulin sensitivity in mice fed a HFD through stimulation of the insulin signaling pathway. Furthermore, PPE-induced improvement of insulin sensitivity was not accompanied with lipid accumulation.
Lee Eunyoung;Rho Jeung-yon;Yu Kwon;Paik Sang-Gi;Lee Kyung-Kwang;Han Yong-Mahn
Reproductive and Developmental Biology
/
v.29
no.2
/
pp.93-99
/
2005
Human embryonic stem cells (hESCs) derived from the inner cell mass of blastocysts have the ability to renew themselves and to differentiate into cell types of all lineage. The present study was carried out to investigate whether the Wnt signaling pathway is related to maintaining self-renewal of hESCs. Glycogen Synthase Kinase 3 (GSK-3) inhibitor, BIO ((2'Z,3'E)-6-Bromoindirubin-3'-oxime) was treated to Miz-hES1 line for activation of Wnt signaling pathway. BIO-nontreated hESCs (control) and BID-treated hESCs were cultured for 5 days in the modified feeder-free system. During the culture of hESCs, differences were observed in the colony morphology between 2 groups. Controls were spread outwards whereas BIO-nontreated hESCs were clumped in the center and the differentiated cells were spreading outwards in the edges. The results of stem cell specific marker staining indicated that control were differentiated in large part whereas BIO-treated hESCs maintain self-renewal in the center of the colony. The results of lineage marker staining suggested that outer cells of the hESC colony were differentiated to the neuronal progenitor cells in both control and BIO-treated hESC. These results indicate that Wnt signaling is related to self-renewal in hESCs. In addition, control group showed higher composition of apoptotic cells $(23.76\%)$ than the BID-treated group $(5.59\%)$. These results indicate that BIO is effective on antapoptosis of hESCs.
Objective: Bufonis Venenum is the traditional Korean medicine Chan Su, which is obtained from the skin and parotid venom gland of the toads. It has been used for myocardial diseases, inflammation diseases, pain relief, cancer and others. The main components of BV are cinobufotoxin, cinobufalin, bufalin and others. Of these, bufalin, the major active ingredient of BV, has been reported to induce apoptosis and to possess anti-tumor effects. There was no report of anti-tumor screening of BV on hepatic cancer and which signaling pathway can be involved. In order to examine the effect of BV on hepatic cancer and the related signaling pathway with BV-induced apoptosis, human Hep G2 cells were used. Methods: Analysis of apoptosis was confirmed by MTT assay. BV decreased cell viability in a dose and duration dependent manner. To observe which signaling molecules will be activated by BV, phosphorylation of MAPK (p38, ERK, JNK), caspase 8 and caspase 9 were examined by Western blot analysis. Results: The phosphorylation levels of p38 started to increase at 5 min after addition of 5 ${\mu}g$/ml of BV and sustained to increase until 48 hours. The phosphorylation levels of other MAPK (ERK and JNK), caspase 8 and caspase 9 increased in a time-dependent manner. These imply that BV may activate different signaling pathways, MAPK, caspase 8 and caspase 9. These results propose that BV may induce apoptosis on Hep G2 cells through the activation of MAPK, caspase 8 and caspase 9.
Osteoporosis is a bone pathology leading to increased fracture risk and challenging the quality of life. The aim of this study was to evaluate the effect of an anthraquinone glycoside, aloin, on osteogenic induction of MC3T3-E1 cells. Aloin increased alkaline phosphatase (ALP) activity, an early differentiation marker of osteoblasts. Aloin also increased the ALP activity in adult human adipose-derived stem cells (hADSC), indicating that the action of aloin was not cell-type specific. Alizarin red S staining revealed a significant amount of calcium deposition in cells treated with aloin. Aloin enhanced the expression of osteoblast differentiation genes, Bmp-2, Runx2 and collagen 1a, in a dose-dependent manner. Western blot analysis revealed that noggin and inhibitors of p38 MAPK and SAPK/JNK signals attenuated aloin-promoted expressions of Bmp-2 and Runx2 proteins. siRNA mediated blocking of Wnt-5a signaling pathway also annulled the influence of aloin, indicating Wnt-5a dependent activity. Inhibition of the different signal pathways abrogated the influence of aloin on ALP activity, confirming that aloin induced MC3T3-E1 cells into osteoblasts through MAPK mediated Wnt and Bmp signaling pathway.
Sleep, which is an essential part of human life, is modulated by neurotransmitter systems, including gamma-aminobutyric acid (GABA) and dopamine signaling. However, the mechanisms that initiate and maintain sleep remain obscure. In this study, we investigated the relationship between melatonin (MT) and dopamine D2-like receptor signaling in pentobarbital-induced sleep and the intracellular mechanisms of sleep maintenance in the cerebral cortex. In mice, pentobarbital-induced sleep was augmented by intraperitoneal administration of 30 mg/kg MT. To investigate the relationship between MT and D2-like receptors, we administered quinpirole, a D2-like receptor agonist, to MT- and pentobarbital-treated mice. Quinpirole (1 mg/kg, i.p.) increased the duration of MT-augmented sleep in mice. In addition, locomotor activity analysis showed that neither MT nor quinpirole produced sedative effects when administered alone. In order to understand the mechanisms underlying quinpirole-augmented sleep, we measured protein levels of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and cortical protein kinases related to MT signaling. Treatment with quinpirole or MT activated extracellular-signal-regulated kinase 1 and 2 (ERK1/2), p38 MAPK, and protein kinase C (PKC) in the cerebral cortex, while protein kinase A (PKA) activation was not altered significantly. Taken together, our results show that quinpirole increases the duration of MT-augmented sleep through ERK1/2, p38 MAPK, and PKC signaling. These findings suggest that modulation of D2-like receptors might enhance the effect of MT on sleep.
We focused on relationship between phytohormones and AtEXPA3 gene in gravitropic response of A. thaliana. RT-PCR analysis shows that AtEXPA3 was highly expressed in actively developing tissues such as leaf, rosette, root and flower tissues. AtEXPA3 gene expression was enhanced by gravistimulation, BR and IAA. Furthermore, decreased gravitropism was observed when treatment of AVG, an ethylene biosynthetic inhibitor, suggesting that ethylene has a gravistimulating effect itself as well as BRs and IAA. Inhibition of gravitropism in AtEXPA3 RNAi mutant suggests that BR, auxin and ethylene are playing roles as regulators of AtEXPA3. In addition, altered gravitropism in BRs signaling mutant (decreased in bri1-301, bak1, and increased BRI-GFP) indicated that BRs signaling mediated the gravitropism. In conclusion, gravitropic responses of Arabidopsis root resulting from root growth were mediated by increased expression of AtEXPA3 gene, which is stimulated by phytohormones.
Anesthetics are used extensively in surgeries and related procedures to prevent pain. However, there is some concern regarding neuronal degeneration and cognitive deficits arising from regular anesthetic exposure. Recent studies have indicated that brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and cyclic AMP response element-binding protein (CREB) are involved in learning and memory processes. Genistein, a plant-derived isoflavone, has been shown to exhibit neuroprotective effects. The present study was performed to examine the protective effect of genistein against isoflurane-induced neurotoxicity in rats. Neonatal rats were exposed to isoflurane (0.75%, 6 hours) on postnatal day 7 (P7). Separate groups of rat pups were orally administered genistein at doses of 20, 40, or 80 mg/kg body weight from P3 to P15 and then exposed to isoflurane anesthesia on P7. Neuronal apoptosis was detected by TUNEL assay and FluoroJade B staining following isoflurane exposure. Genistein significantly reduced apoptosis in the hippocampus, reduced the expression of proapoptotic factors (Bad, Bax, and cleaved caspase-3), and increased the expression of Bcl-2 and Bcl-xL. RT-PCR analysis revealed enhanced BDNF and TrkB mRNA levels. Genistein effectively upregulated cAMP levels and phosphorylation of CREB and TrkB, leading to activation of cAMP/CREB-BDNF-TrkB signaling. PI3K/Akt signaling was also significantly activated. Genistein administration improved general behavior and enhanced learning and memory in the rats. These observations suggest that genistein exerts neuroprotective effects by suppressing isoflurane-induced neuronal apoptosis and by activating cAMP/CREB-BDNF-TrkB-PI3/Akt signaling.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.