Histone deacetylase inhibitors are new class of chemotherapeutic drugs able to induce tumor cell apoptosis and/or cell cycle arrest. Trichostatin A, an antifungal antibiotic, and HC-toxin are potent and specific inhibitors of histone deacetylase activity. In this study, we have examined the antiproliferative activities of trichostatin A and HC-toxin in estrogen receptor positive human breast cancer, T47D cells. Both trichostatin A and HC-toxin showed potent antiprolifer-ative efficacy and cell cycle arrest at $G_2/M$ in T47D human breast cancer cells in a dose-dependent manner. Trichostatin A caused potent apoptosis of T47D human breast cancer cells and trichostatin A-induced apoptosis might be involved in an increase of caspase-3/7 activity. HC-toxin evoked apoptosis of T47D cells and HC-toxin induced apoptosis might not be medi-ated through direct increase in caspase-3/7 activity. We have identified potent activities of anti-proliferation, apoptosis, and cell cycle arrest of trichostatin A and HC-toxin in estrogen receptor positive human breast cancer cell line T47D.
During slaughtering, animal blood is typically discarded, resulting in water pollution. However, this discarded blood has valuable components, such as immunoglobulin (Ig). Although several studies have been conducted to develop methods for effective recycling of slaughterhouse blood, they have not been commercially utilized in Korea. Here, we extracted an Ig-rich fraction from porcine blood that was then subjected to various in vitro tests, including pathogen growth inhibition, antigenic cross-reactivity, and anti-toxin activity. The porcine immunoglobulin concentrate (PIC) was effectively purified by eliminating other components, such as albumin, and consisted of approximately $63.2{\pm}2.9%$ IgG and $7.2{\pm}0.4%$ IgM on a protein basis. The results showed that it significantly suppressed the growth of pathogenic bacteria, and bound to all tested pathogens, including both gram-positive and gram-negative species, although the degree of activity differed according to strain. The PIC bound to two types of lipopolysaccharide (LPS) obtained from Escherichia coli O111:B4 and Salmonella enterica serotype typhimurium in a concentration-dependent manner. In addition, the PIC restored the proliferation activity of the lymphoblast K-562 cells when co-incubated with pathogenic LPS. These results confirm that the PIC prepared in this study is a potentially valuable functional food material or diet supplement as an alternative to antibiotics that can protect animals from pathogenic bacteria.
Licochalcone E was firstly isolated from licorice root in 2005, which belongs to the retrochalcone family. Studies on the biological activities of licochalcone E were in the initial stage. In the study, we demonstrated that licochalcone E has potent antimicrobial property against Staphylococcus aureus. Furthermore, via hemolysis, Western blot, and real-time RT-PCR assays, we have shown that subinhibitory concentrations of licochalcone E dose-dependently reduces the production of ${\alpha}$-toxin in both methicillin-sensitive S. aureus (MSSA) and methicillin-resistant S. aureus (MRSA). The data suggest that licochalcone E may deserve further investigation as a potential therapeutic against S. aureus infections, or the structure of licochalcone E may be used as a basis for chemical synthesis of novel anti-S. aureus compounds.
Lampteromyces japonicus is the most popular source of mushroom poisoning in Japan. We isolated poisonous substance, illudin S, 40 years ago, which shower strong anti-tumoric activity. Its analogs are now the most hopeful anti-cancer agent. Clitocybe acromelalgia gives unique poisoning which exhibits symptoms similar to acromelalgia and erythromelalgia. We intended to isolate the toxin causing these poisoning but neuroexciatory compounds, acromelic acids A and B, were isolated. They are now known as the most potent glutamate agonists and good reagents for the study of the glutamate receptor of a neurocell.
Objectives : I investigated whether snake venom can synergistically strengthen the cytotoxic effects of NK-92 cells, and enhance the inhibition of the growth of lung cancer cells including NCI-H358 through the induction of death receptor dependent extrinsic apoptosis. Methods : Snake venom toxin inhibited cell growth of NCI-H358 Cells and exerted non influence on NK-92 cell viability. Moreover, when they were co-cultured with NK cells and concomitantly treated with $4{\mu}g/m{\ell}$ of snake venom toxin, more influence was exerted on the inhibition of growth of NCI-H358 cells than BV or NK cell co-culture alone. Results : The expression of Fas, TNFR2 and DR3 and in NCI-H358 lung cancer cells was significantly increased by co-culture of NK-92 cells and treatment of $4{\mu}g/m{\ell}$ of snake venom toxin, compared to co-culture of NK-92 cells alone. Coincidentally, Bax, caspase-3 and caspase-8 - expressions of pro-apoptotic proteins in the extrinsic apoptosis pathway, demonstrated significant increase. However, in anti-apoptotic NF-${\kappa}B$ activities, activity of the signal molecule was significantly decreased by co-culture of NK-92 cells and treatment of $4{\mu}g/m{\ell}$ of snake venom toxin, compared to co-culture of NK-92 cells or snake venom toxin treated by NCIH358 alone. Meanwhile, in terms of NO generation, there is a significant increase, in co-culture of NK-92 cells with NCI-H358 cells as well as the co-culture of NK-92 cells and concomitant treatment of $4{\mu}g/m{\ell}$ of snake venom toxin. However, no synergistic increase of NO generation was shown in co-culture of NK-92 cells and treatment of $4{\mu}g/m{\ell}$ of snake venom toxin, compared to co-culture of NK-92 cells with NCI-H358 cells. Conclusion : Consequently, this data provides that snake venom toxin could be useful candidate compounds to suppress lung cancer growth along with the cytotoxic effect of NK-92 cells through extrinsic apoptosis.
Staphylococcal enterotoxin B (SEB) is bacterial toxin that induces the activation of immune cells. Because the inhibition of pro-inflammatory effect of SEB can resolve the inflammation, I determined the influence of functional or structural change of SEB on immune cells. The post translational modification of protein occurs through carbamylation. Carbamylation can change the structure of proteins and can modify the biological activity of protein. In the present study, I investigated the effect of carbamylated SEB (CSEB) on the inflammatory response mediated by LPS in HL-60 cells. To determine the anti-inflammatory effect of CSEB, I produced carbamylated SEB using potassium cyanate (KCN) and then examined whether CSEB involved in cytokine releases and apoptosis of LPS-stimulated HL-60 cells. Although CSEB had not any effect on the LPS-stimulated HL-60 cells, the protein levels of IL-8, TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ were significantly decreased by CSEB without cytotoxicity. CSEB also blocked Akt and NF-${\kappa}B$ activation. These results indicate that the suppressive effect of CSEB in LPS-stimulated cytokine releases is occurred by inhibition of Akt and NF-${\kappa}B$ activity. Through further studies, CSEB may be used as anti-inflammatory molecule that makes the immune system more efficient.
대장균 O157:H7의 백신 생산을 위해서 purity가 높은 lipopolysacharride 분리, 정제를 위한 실험을 실시하였다. 대장균 O157:H7 균주를 확인하기 위해서 shiga toxin을 생산할 수 있는 60 MDa plasmid를 분리하였고, PCR법에 의해 E. coli O157:H7 shiga-like toxin(Stx) 1, 2의 stx gene을 증폭하여 E. coli O157:H7의 특징 (130 bp, 346 bp)을 확인하였다. E. coli O157:H7 LPS의 분리 정제는 페놀추출, 에탄올 분획 및 gel filtration의 간단한 방법을 사용하였다. 마지막으로 SDS-PAGE와 silver nitrate 염색을 이용하여 LPS의 purity를 확인하였다.
Similar to the other known structures of Bacillus thuringiensis Cry $\delta$-endotoxins, the crystal structure of the 65-kDa activated Cry4Ba toxin comprises three domains which are, from the N- to C-terminus, a bundle of $\alpha$-helices, a three-$\beta$-sheet domain, and a $\beta$-sandwich. To investigate the properties of the C-terminal domain III in isolation from the rest of the toxin, the cloned Cry4Ba-domain III was over-expressed as a 21-kDa soluble protein in Escherichia coli, which cross-reacted with anti-Cry4Ba domain III monoclonal antibody. A highly-purified domain III was obtained in a monomeric form by ion-exchange and size-exclusion FPLC. Circular dichroism spectroscopy indicated that the isolated domain III fragment distinctly exists as a $\beta$-sheet structure, corresponding to the domain III structure embodied in the Cry4Ba crystal structure. In vitro binding analysis via immuno-histochemical assay revealed that the Cry4Ba-domain III protein was able to bind to the apical microvilli of the susceptible Stegomyia aegypti larval midguts, albeit at lower-binding activity when compared with the full-length active toxin. These results demonstrate for the first time that the C-terminal domain III of the Cry4Ba mosquito-larvicidal protein, which can be isolated as a native folded monomer, conceivably participates in toxin-receptor recognition.
Purpose: Edible insect extracts have been used as an alternative source for medicinal supplements due to their significant antioxidative and anti-inflammatory activity. Recent studies have reported that anti-microbial peptides from insects have neuroprotective effects on dopamine toxins. The purpose of this study was to investigate the protective functions of mealworm (Tenebrio molitor) extract (MWE) on N-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)-induced cellular toxicity in SH-SY5Y neuroblastoma cells. Methods: Cellular toxicity induced by the MPTP toxin and the impact of MWE on cell survival were analyzed using MTT assays. DAPI staining was performed to observe apoptotic phenomena caused by MPTP. Changes in caspase-3 activity and protein expression were observed using enzyme activity assays and western blot assays, respectively. Results: MWE exerted significant antioxidant activity, which was measured by both DPPH and ABTS radical assays, with a dose-dependent relationship. Furthermore, MWE resulted in cellular proliferation in SHSY5Y cells in a dose-dependent manner. Furthermore, MWE pretreatment significantly inhibited MPTP-induced cytotoxicity, with a dose-dependent relationship. The morphological characteristics of apoptosis and increased reactive oxygen species induced by MPTP were also significantly reduced by MWE pretreatment. Conclusion: MWE treatment significantly attenuated MPTP-induced changes in the levels of proteins associated with apoptosis, such as caspase-3 and PARP. These findings suggest that MWE exerts neuroprotective effects on human neuroblastoma SH-SY5Y cells subject to MPTP-induced dopaminergic neurodegeneration.
Objectives : In this study, the roles of Interleukin (IL)-4 and Signal transducer and activator of transcription 6 (STAT6), which have been reported to play a role in the pathogenesis of inflammation and cancer, were evaluated in snake venom toxin (SVT)-induced apoptosis. Methods : Inflammation was induced in human HaCaT kerationocytes, by lipopolysaccharide (LPS; $1{\mu}g/mL$) or tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), followed by treatment with SVT (0, 1, or $2{\mu}g/mL$). Cell viability was assessed by MTT assays after 24 h, and the expression of levels of IL-4, STAT6, and the apoptosis-related proteins p53, Bax, and Bcl-2 were evaluated by western blotting. Electro mobility shift assays (EMSAs) were performed to evaluate the DNA binding capacity of STAT6. Results : MTT assays showed that inflammation-induced growth of HaCaT cells following LPS or TNF-${\alpha}$ stimulation was inhibited by SVT. Western blot analysis showed that p53 and Bax, which promote apoptosis, were increased, whereas that of Bcl-2, an anti-apoptotic protein, was decreased in a concentration-dependent manner in LPS- or TNF-${\alpha}$-induced HaCaT cells following treatment with SVT. Moreover, following treatment of HaCaT cells with LPS, IL-4 concentrations were increased, and treatment with SVT further increased IL-4 expression in a concentration-dependent manner. Western blotting and EMSAs showed that the phosphorylated form of STAT6 was increased in HaCaT cells in the context of LPS- or TNF-${\alpha}$-induced inflammation in a concentration-dependent manner, concomitant with an increase in the DNA binding activity of STAT6. Conclusion : SVT can effectively promote apoptosis in HaCaT cells in the presence of inflammation through a pathway involving IL-4 and STAT6.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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