Previously we showed that the human GM3 synthase gene was expressed during the induction of megakaryocytic differentiation in human leukemia K562 cells by phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA). In this study we found that treatment of PMA-induced K562 cells with $G{\ddot{o}}6976$, a specific inhibitor of PKC, and U0126, an inhibitor of the extracellular signal-regulated kinase (ERK) reduced expression of GM3 synthase, whereas wortmannin, an inhibitor of phosphoinositide 3-kinase (PI3K) did not. Moreover, activation of ERK and cAMP response element binding protein (CREB) was prevented by pretreatment with $G{\ddot{o}}6976$ and U0126. PMA stimulated the promoter activity of the 5'-flanking region from -177 to -83 region of the GM3 synthase gene, and mutation or deletion of a CREB site located around -143 of the promoter reduced PMA-stimulated promoter activity, as did the inhibitors $G{\ddot{o}}6976$ and U0126. Our results demonstrate that induction of GM3 synthase during megakaryocytic differentiation in PMA-stimulated human leukemia K562 cells depends upon the PKC/ERK/CREB pathway.
Ahn, Mi-Ja;Hur, Sun-Jung;Kim, Eun-Hyun;Lee, Seung Hoon;Shin, Jun Seob;Kim, Myo-Kyoung;Uchizono, James A.;Whang, Wan-Kyunn;Kim, Dong-Seok
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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v.18
no.4
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pp.307-311
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2014
In this study, we isolated scopoletin from Cirsium setidens Nakai (Compositae) and tested its effects on melanogenesis. Scopoletin was not toxic to cells at concentrations less than $50{\mu}M$ and increased melanin synthesis in a dose-dependent manner. As melanin synthesis increased, scopoletin stimulated the total tyrosinase activity, the rate-limiting enzyme of melanogenesis. In a cell-free system, however, scopoletin did not increase tyrosinase activity, indicating that scopoletin is not a direct activator of tyrosinase. Furthermore, Western blot analysis showed that scopoletin stimulated the production of microphthalmia-associated transcription factor (MITF) and tyrosinase expression via cAMP response element-binding protein (CREB) phosphorylation in a dose-dependent manner. Based on these results, preclinical and clinical studies are needed to assess the use of scopoletin for the treatment of vitiligo.
Kim, Min-Su;Lim, Hyun-Joo;Lee, Ji Hwan;Park, Soo Bong;Won, Jeong-Il;Kim, Hyun Jong
Journal of Embryo Transfer
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v.33
no.4
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pp.195-203
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2018
Interferon-tau (IFNT) is known as a major conceptus protein that signals the process of maternal recognition of pregnancy in ruminants. Also, multiple interferon genes exist in cattle, However, molecular mechanisms of these bovine IFNT (bIFNT) genes whose expressions are limited have not been characterized. We and others have observed that expression levels of bovine subtype IFNT genes in the tissues of ruminants; thus, bIFNT1 and other new type I (bIFNTc1/c2/c3) gene co-exist during the early stages of conceptus development and non-trophoblast cells. Its genes transcription could be regulated through CDX2 and ETS2 and JUN and/or cAMP-response element binding protein (CREB)-binding protein (CREBBP) expression, a transcription factor implicated in the control of cell differentiation in the trophectoderm. Bovine ear-derived fibroblast cells, were co-transfected with luciferase reporter constructs carrying upstream (positions -1000 to +51) regions of bIFNT1 and other new type I gene and various transcription factor expression plasmids. Compared to each - 1kb-bIFNT1/c1/c2/c3-Luc increased when this constructs were co-transfected with CDX2, ETS2, JUN and/or CREBBP. Also, Its genes was had very effect on activity by CDX2, either alone or with the other transcription factors, markedly increased luciferase activity. However, the degree of transcriptional activation of the bIFNTc1 gene was not similar to that bIFNT1/c2/c3 gene by expression plasmid. Furthermore, Sequence analyses also revealed that the expression levels of bIFNT1/c2/c3 gene mRNAs expression were highest on day 17, 20 and 22 trophoblast and, Madin-Darby bovine kidney (MDBK), Bovine ear-derived fibroblast (EF), and endometrium (Endo) non-trophoblast cells. But, bIFNTc1 mRNA had not same expression level, bIFNTc1 lowest levels than those of IFNT1/c2/c3 gene in both trophoblast and non-trophoblast cells. These results demonstrate that bovine subtype bIFNT genes display differential, in the trophoblast and non-trophoblast cells.
Na, Ann-Yae;Yang, Eun-Ju;Jeon, Ju Mi;Ki, Sung Hwan;Song, Kyung-Sik;Lee, Sangkyu
Toxicological Research
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v.34
no.1
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pp.23-29
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2018
Ethanol-induced fat accumulation, the earliest and most common response of the liver to ethanol exposure, may be involved in the pathogenesis of liver diseases. Isoliquiritigenin (ISL), an important constituent of Glycyrrhizae Radix, is a chalcone derivative that exhibits antioxidant, anti-inflammatory, and phytoestrogenic activities. However, the effect of ISL treatment on lipid accumulation in hepatocytes and alcoholic hepatitis remains unclear. Therefore, we evaluated the effect and underlying mechanism of ISL on ethanol-induced hepatic steatosis by treating AML-12 cells with 200 mM ethanol and/or ISL ($0{\sim}50{\mu}M$) for 72 hr. Lipid accumulation was assayed by oil red O staining, and the expression of sirtuin1 (SIRT1), sterol regulatory element-binding protein-1c (SREBP-1c), AMP-activated protein kinase (AMPK), and peroxisome proliferator-activated receptor alpha ($PPAR{\alpha}$) was studied by western blotting. Our results indicated that ISL treatment upregulated SIRT1 expression and downregulated SREBP-1c expression in ethanol-treated cells. Similarly, oil red O staining revealed a decrease in ethanol-induced fat accumulation upon co-treatment of ethanol-treated cells with 10, 20, and $50{\mu}M$ of ISL. These findings suggest that ISL can reduce ethanol induced-hepatic lipogenesis by activating the SIRT1-AMPK pathway and thus improve lipid metabolism in alcoholic fatty livers.
The Journal of Korean Medicine Ophthalmology and Otolaryngology and Dermatology
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v.28
no.1
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pp.41-52
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2015
Objective : This study investigated the inhibitory mechanism of the hypopigmentating effects on ethanol extract of Rosae rugosae Flos (ERR) that has not yet been examined. Methods : We analyzed the anti-melanogenic effects of ethanol extracts from Rosae rugosae Flos by tyrosinase activity, melanin contents. We also examined protein expression levels of tyrosinase, TRP-1, TRP-2, MITF and ERK by western blot analysis in melanoma cells. Results : In this investigation, ERR effectively reduced ${\alpha}$-MSH-stimulated melanin synthesis by suppressing expression of tyrosinase and tyrosinase-related protein-1 (TRP-1). On the other hand, the expression of tyrosinase-related protein-2 (TRP-2) were not affected by treatment with ERR. ERR inhibited the expression of microphthalmia-associated transcription factor (MITF) as a key transcription factor for tyrosinase expression regulating melanogenesis. The upstream signaling pathway including cAMP response element-binding protein (CREB) and MAPKs were also inhibited by ERR. Pretreatment with PD98059, ERK inhibitor, attenuated the inhibitory effect of ERR on ${\alpha}$-MSH-induced tyrosinase activity. Conclusions : Our study suggested that the anti-melanogenic activity of ERR is correlated with the suppression of tyrosinase gene through CREB/MITF/ERK pathway.
BACKGROUND/OBJECTIVES: Fermented Laminaria japonica (FL), a type sea tangle used as a functional food ingredient, has been reported to possess cognitive improving properties that may aid in the treatment of common neurodegenerative disorders, such as dementia. MATERIALS/METHODS: We examined the effects of FL on scopolamine (Sco)- and ethanol (EtOH)-induced hippocampus-dependent memory impairment, using the Passive avoidance (PA) and Morris water maze (MWM) tests. To examine the underlying mechanisms associated with neuroprotective effects, we analyzed acetylcholine (ACh) and acetylcholinesterase (AChE) activity, brain tissue expression of muscarinic acetylcholine receptor (mAChR), cAMP response element binding protein (CREB) and extracellular signal-regulated kinases 1/2 (ERK1/2), and immunohistochemical analysis, in the hippocampus of mice, compared to current drug therapy intervention. Biochemical blood analysis was carried out to determine the effects of FL on alanine transaminase (ALT), aspartate transaminase (AST), and triglyceride (TG) and total cholesterol (TC) levels. 7 groups (n = 10) consisted of a control (CON), 3 Sco-induced dementia and 3 EtOH-induced dementia groups, with both dementia group types containing an untreated group (Sco and EtOH); a positive control, orally administered donepezil (Dpz) (4mg/kg) (Sco + Dpz and EtOH + Dpz); and an FL (50 mg/kg) treatment group (Sco + FL50 and EtOH + FL50), orally administered over the 4-week experimental period. RESULTS: FL50 significantly reduced EtOH-induced increase in AST and ALT levels. FL50 treatment reduced EtOH-impaired step-through latency time in the PA test, and Sco- and EtOH-induced dementia escape latency times in the MWM test. Moreover, anticholinergic effects of Sco and EtOH on the brain were reversed by FL50, through the attenuation of AChE activity and elevation of ACh concentration. FL50 elevated ERK1/2 protein expression and increased p-CREB (ser133) in hippocampus brain tissue, according to Western blot and immunohistochemistry analysis, respectively. CONCLUSION: Overall, these results suggest that FL may be considered an efficacious intervention for Sco- and EtOH-induced dementia, in terms of reversing cognitive impairment and neuroplastic dysfunction.
Impaired insulin secretion from pancreatic beta-cells in response to glucose is an important feature in the pathology of non-insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM). In the course of screening for useful insulin secretagogues, we have isolated and identified YHB-2017 (Genistein) as a insulin secretion potentiator from fermentation broths of our in-house microbial library. The insulinotropic activity of YHB-2017 in isolated rat pancreatic islets was exerted only at high concentration of glucose (8.3-16 mM) but not at low concentration of glucose (3.3-5.5 mM). Also, in perifusion study with isolated rat pancreatic islets, YHB-2017 stimulated insulin secretion in a time-dependent manner when YHB-2017 was added to KRB buffer containing 16 mM glucose. In the presence of $200\;{\mu}M$ diazoxide and 35 mM KCI, which stimulates maximum $Ca^{2+}$ influx independently of KATP channel, YHB-2017 enhanced KATP channel-independent insulin secretion at high concentration glucose (16 mM). To elucidate the mechanisms of the glucose-dependent potentiation effect of YHB-2017, pharmacologic inhibitors for protein kinase A, protein kinase C and calcium/calmodulin kinase II were pre-treated and then the potentiation effect of YHB-2017 on insulin secretion was investigated. Pre-treatment of H89 as a PKA inhibitor had a significant inhibitory effect on YHB-2017-induced potentiation effect. Furthermore, western immunoblotting analyses revealed that YHB-2017 increased phosphorylation of PKA substrates and cAMP response element-binding protein (CREB) under high concentration of glucose. These results demonstrated that the insulinotropic effect of YHB-2017 is mediated through PKA signal pathway and activated amplifying $K_{ATP}$ channel-independent insulin secretion pathway.
Kim, Dae-Sung;Sung, Byung-Gon;Lee, Jang-Cheon;Lee, Boo-Kyun;Woo, Won-Hong;Lim, Kyu-Sang
The Journal of Korean Medicine Ophthalmology and Otolaryngology and Dermatology
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v.24
no.1
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pp.25-35
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2011
Objective : The present study was designed to assess the potential inhibitory activity of an ethanol extract of Belamcandae Rhizoma (EBR) on the alpha-melanocyte stimulating hormone (${\alpha}$-MSH)-induced melanogenesis signal pathway in B16F10 melanoma cells. Methods : Several experiments were performed in B16F10 melanoma cells. We studied tyrosinase activity, melanin content, cell-free tyrosinase activity and DOPA stain, and performed Western blots and RT-PCR for proteins and mRNA involved in melanogenesis. Results : ${\alpha}$-MSH-induced tyrosinase activity and melanin content were inhibited significantly by EBR. EBR markedly suppressed the protein expression level of tyrosinase in B16F10 melanoma cells. On the other hand, the expression of tyrosinase-related protein-1 (TRP-1) and -2 (TRP-2; DCT) were not affected by EBR. To elucidate the mechanism of the depigmenting property of EBR, we examined the involvement EBR in cAMP response element binding (CREB) protein phosphorylation and microphthalmia-associated transcription factor (MITF) signalling induced by ${\alpha}$-MSH. EBR did not regulate CREB phosphorylation and MITF expression by ${\alpha}$-MSH. Nevertheless, the mRNA expression of tyrosinase was significantly attenuated by EBR treatment without changes in the expression of TRP-1 and -2 mRNA. Conclusion : Our study suggested that EBR inhibits ${\alpha}$-MSH-induced melanogenesis by suppressing tyrosinase mRNA.
Lonchocarpine is a phenylpropanoid compound isolated from Abrus precatorius that has anti-bacterial, anti-inflammatory, antiproliferative, and antiepileptic activities. In the present study, we investigated the antioxidant effects of lonchocarpine in brain glial cells and analyzed its molecular mechanisms. We found that lonchocarpine suppressed reactive oxygen species (ROS) production and cell death in hydrogen peroxide-treated primary astrocytes. In addition, lonchocarpine increased the expression of anti-oxidant enzymes, such as heme oxygenase-1 (HO-1), NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 (NQO1), and manganese superoxide dismutase (MnSOD), which are all under the control of Nrf2/antioxidant response element (ARE) signaling. Further, mechanistic studies showed that lonchocarpine increases the nuclear translocation and DNA binding of Nrf2 to ARE as well as ARE-mediated transcriptional activities. Moreover, lonchocarpine increased the phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK) and three types of mitogen-activated protein kinases (MAPKs). By treating astrocytes with each signaling pathway-specific inhibitor, AMPK, c-jun N-terminal protein kinase (JNK), and p38 MAPK were identified to be involved in lonchocarpine-induced HO-1 expression and ARE-mediated transcriptional activities. Therefore, lonchocarpine may be a potential therapeutic agent for neurode-generative diseases that are associated with oxidative stress.
Objective: The role of BDNF (brain-derived neurotrophic factor), CREB (cAMP response element binding) and VGF neuropeptide has been proved in antidepressant activity of long term saffron administration in the rat hippocampus. In this study we evaluated the role of these proteins in antidepressant activity of saffron in long term administration in the rat cerebellum. Methods: Saffron aqueous extract (40 and 80 mg/kg/day) and imipramine (10 mg/kg/day) were administered intraperitoneally for 21 days to rats. At the end of experiment, animals were sacrificed and cerebellums were separated. The protein levels of BDNF, VGF, CREB and P- CREB in the rat cerebellum were evaluated using western blot analysis. Results: Saffron aqueous extract (80mg/kg/day) caused significant increase in protein level of P-CREB in long term treatment in the rat cerebellum. The increases in the protein levels of VGF, CREB and BDNF were not significant. Conclusion: In summary, our results showed that antidepressant effect of saffron in rat cerebellum might be due to the enhanced phosphorylation of CREB.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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