• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권7호
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• pp.2993-2999
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• 2014

Saccharina japonica is a family member of Phaeophyceae (brown macro-alga) and extensively cultivated in China, Japan and Korea. Here, the potential anti-cancer effect of n-hexane fraction of S. japonica was evaluated in SK-Hep1 human hepatocellular carcinoma cells. The N-hexane fraction reduced cell viability and increased the numbers of apoptotic cells in a both dose- and time-dependent manner. Apoptosis was activated by both caspase-dependent and independent pathways. The caspase-dependent cell death pathway is mediated by cell surface death receptors and activated caspase-8 amplified the apoptotic signal either through direct activation of downstream caspase-3 or pro-apoptotic proteins (Bad, Bax and Bak) subsequently leading to the release of cytochrome c. On the other hand, caspase-independent apoptosis appeared mediated by disruption of mitochondrial membrane potential and translocation of AIF to the nucleus where they induced chromatin condensation and/or large-scale DNA fragmentation. In addition, the n-hexane fraction induced endoplasmic reticulum (ER)-stress and cell cycle arrest. The results suggested that potential anti-cancer effects of n-hexane extract from S. japonica on SK-Hep1 cells.

• IMMUNE NETWORK
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• 제20권5호
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• pp.39.1-39.13
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• 2020

Sjögren's syndrome (SS) is a chronic and systemic autoimmune disease characterized by lymphocytic infiltration in the exocrine glands. In SS, type I IFN has a pathogenic role, and recently, inflammasome activation has been observed in both immune and non-immune cells. However, the relationship between type I IFN and inflammasome-associated pyroptosis in SS has not been studied. We measured IL-18, caspase-1, and IFN-stimulated gene 15 (ISG15) in saliva and serum, and compared whether the expression levels of inflammasome and pyroptosis components, including absent in melanoma 2 (AIM2), NLR family pyrin domain containing 3 (NLRP3), apoptosis-associated speck-like protein (ASC), caspase-1, gasdermin D (GSDMD), and gasdermin E (GSDME), in minor salivary gland (MSG) are related to the expression levels of type I IFN signature genes. Expression of type I IFN signature genes was correlated with mRNA levels of caspase-1 and GSDMD in MSG. In confocal analysis, the expression of caspase-1 and GSDMD was higher in salivary gland epithelial cells (SGECs) from SS patients. In the type I IFN-treated human salivary gland epithelial cell line, the expression of caspase-1 and GSDMD was increased, and pyroptosis was accelerated in a caspase-dependent manner upon inflammasome activation. In conclusion, we demonstrate that type I IFN may contribute to inflammasome-associated pyroptosis of the SGECs of SS patients, suggesting another pathogenic role of type I IFN in SS in terms of target tissue -SGECs destruction.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제53권5호
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• pp.485-496
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• 2002

연구 방법 : Nonsteroidal anti -inflammatory drugs (NSAIDs)는 대장앙의 항암 예방약제로 사용되고 었다 지속적으로 NSAIDs를 복용하면 대장암에 걸릴 위험도가 40-50% 감소되는 것으로 알려져 있다. NSAIDs가 대장암에서 종양의 크기를 감소시키는 것에 대한 정확한 기전은 알려져 있지 않으나, 일부 연구자들은 NSAIDs를 고농도로 투여하였을 때 세포 주기를 조절하는 유전자 발현의 변형과 세포고사의 유도로 설명하고 있다. 그러나 폐암에서 NSAIDs의 암 예방효과에 대해 확립 된 바 없어, 저자들은 NCI-H1299 세포주에서 NSAIDs가 세포고사를 유도하는지 알아보고자 하였다. 방 법 : 세포 독성은 MTT 방법으로 측정하였고, 세포고사를 알아보기 위해 유세포 분석과 핵산 염색을 시행하였다. 세포고사의 기전을 알아보기 위해 caspase family의 활성을 측정하였고, 세포고사의 마지막 단계인 PARP와 ICAD의 분절을 westem blot으로 확인하였다. 결 과 : NCI-H1299 세포에서 NaSaL 처리 시 생존율이 농도와 시간에 의존적으로 유의하게 감소하였고, 생존율의 감소는 세포주기에서 $subG_0/G_1$의 증가와 핵산 염색시 핵의 분절의 관찰로서 세포고사가 일어남을 관찰하였다. 10 mM NaSaL 처리 후 caspase-3 protease의 활성은 24시간에 증가하여 30시간에 최고에 이르고 감소하였으나 caspase-6, 8, 9 proteases의 활성은 의미 있는 증가가 없었다. PARP와 ICAD의 분절은 농도와 시간 의존적으로 증가하였다. 결 론 : NCI-H1299 폐암 세포주에서 NaSaL은 caspase-3 protease의 활성을 통하여 유도되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제54권2호
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• pp.134-140
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• 2022

다시마 추출물은 인체의 중금속 제거 효과 및 항암효과가 있다고 알려져 있다. 현재 국내에는 고령화, 야외활동의 증가, 오존층 파괴 등으로 인하여 흑색종 발병률이 증가하고 있다. 흑색종의 치료는 외과 수술적 제거를 원칙으로 하고 항암요법이나 방사선 치료, 면역요법 등이 보존적인 방법으로 사용되고 있다. 하지만 재발의 확률이 높고, 항암치료제에 대한 저항성을 나타내는 경우가 많아 치료에 어려움이 있다. 본 연구에서는 다시마 추출물이 B16-F0에서 항암효과를 확인하고 또한 어떠한 경로를 통하여 항암효과를 나타내는지 밝히기 위한 분자적 기전을 연구하였다. 다시마 추출물은 B16-F0의 증식을 억제하고 세포독성을 유도하였다. 그리고 세포의 군집형성을 억제하고, DNA 분절을 일으키며, 세포사멸을 일으키는 것으로 나타났다. 이러한 다시마 추출물의 흑색종 사멸효과를 유도하는 분자적 기전을 확인한 결과, 내인성 세포사멸 경로인 cytochrome c를 증가시켜 caspase-9 활성화하였고, 외인성 세포사멸 경로인 FADD를 증가시켜 caspase-8을 활성화하였다. Caspase-9의 활성화와 caspase-8의 활성화는 caspase-3를 활성화 시켜 결과적으로 PARP를 활성화하여 세포사멸을 유도하였다. 본 연구의 제한점으로는 단일물질이 아닌 추출물로 인한 다시마 추출물의 정확한 농도를 구하기 어려운 한계가 있으며 추후 연구에서 보완되어야 하는 부분이라 생각된다. 그럼에도 불구하고 본 실험에서 다시마 추출물은 내인성과 외인성 세포사멸 경로를 활성화시켜 흑색종에 독성을 가지며, 증식을 억제하고 세포사멸을 유도하는 것으로 나타났다. 다시마는 갈조류에 속해 있으며, 다양한 성분들이 포함되어 있는데 그중 fucoidan이 항암효과를 가지는 것으로 알려져 있다(Kang 등, 2006). Fucoidan과 관련한 흑색종의 연구는 미백 연구가 대부분이기 때문에, 이후 연구에서는 in vitro 및 in vivo에서 흑색종에 대한 fucoidan의 항암효과 검토 등 다양한 데이터들이 축적된다면 향후 다시마 추출물이 흑색종의 치료에 사용될 가능성이 있을 것으로 생각된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제10권5호
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• pp.289-295
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• 2006

Sodium fluoride (NaF) has been shown to be cytotoxic and elicit inflammatory response in human. However, the cellular mechanisms underlying NaF-induced cytotoxicity in periodontal tissues have not yet been elucidated. This study is aimed to investigate the mechanisms of NaF-induced apoptosis in human gingival fibroblast (HGF). NaF decreased the cell viability of HGF in a dose- and time-dependent manner. NaF gave rise to apoptotic morphological changes including cell shrinkage, chromatin condensation, and DNA fragmentation. However, NaF did not affect the production of ROS. In addition, NaF augumented cytochrome c release from mitochondria into the cytosol, and enhanced caspase -9 and -3 activities., cleavage (85 kDa fragments) of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) and upregulation of voltage-dependent anion channel (VDAC) 1. These results demonstrated that NaF-induced apoptosis in HGF may be mediated with mitochondria. Furthermore, NaF elevated caspase-8 activity and upregulated Fas-ligand (Fas-L), suggesting involvement of death receptor mediated pathway in NaF-induced apoptosis. Expression of Bcl-2, an anti-apoptotic Bcl-2 family, was downregulated, whereas expression of Bax, a pro-apoptotic Bcl-2 family, was not affected in NaF-treated HGF. These results suggest that NaF induces apoptosis in HGF through both mitochondria- and death receptor-mediated pathway mediated by Bcl-2 family.

• 한국영양학회:학술대회논문집
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• 한국영양학회 2000년도 추계학술대회 초록
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• pp.62-62
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• 2000

• 생명과학회지
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• 제18권3호
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• pp.336-343
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• 2008

본 연구에서는 인체전립선 상피세포인 267B1 세포에서 HDAC 저해제인 TSA에 의한 증식억제가 apoptosis 유도에 의한 것임을 제시하였다. 이러한 TSA에 의한 267B1 세포의 apoptosis에는 c-IAP-1 및 c-IAP-2와 같은 IAP family의 발현감소가 동반되었으나 Bax 및 Bcl-2와 같은 Bcl-2 family의 발현에는 큰 변화가 없었다. 그리고 TSA에 의한 267Bl 세포의 apoptosis는 caspase의 활성에 의한 표적 단백질들의 분해와 연관성이 있었다. 또한 TSA에 의한 apoptosis 유도에서 $NF-{\kappa}B$의 활성이 증가된다는 것을 세포질에서 $NF-{\kappa}B$의 핵 내로의 이동에 따른 전사활성의 증가 현상에 의한 것임을 다양한 방법으로 제시하였다. 본 연구의 결과는 TSA와 같은 HDAC 저해제에 의한 apoptosis 유도에는 $NF-{\kappa}B$의 활성 증가가 동반될 수 있음을 보여주는 결과로서 HDAC 저해제의 항암활성에 대한 $NF-{\kappa}B$의 새로운 역할 가능성을 제시하여 주는 것으로서 이에 관한 추가적인 연구의 필요성을 제시하였다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권3호
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• pp.297-303
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• 2008

본 논문은 인공적인 단백질인 MCL-1ES BH3M에 관한 것으로 MCL-1ES BH3M를 과발현시 세포사멸을 유도한다. MCL-1L을 주형으로 재조합 PCR을 통해서 MCL-1ES BH3M를 클로닝하였다. 새롭게 클로닝한 단백질인 MCL-1ES BH3M 단백질은 안정성을 유지하기 위해서 PEST 도메인이 제거되어 있으며, 다른 BCL-2 패밀리 단백질과의 결합을 조절하기 위해서 BH3도메인의 Leu-Arg-Arg-Val-Gly-Asp-Gly 서열을 7개의 Ala 잔기로 인위적으로 돌연변이를 유도하였다. MCL-1ES BH3M를 293T 세포에서 과발현할 경우 세포사멸을 유도하였고, 항-세포사멸 단백질인 MCL-1L을 같이 과발현하더라도 세포사멸을 유도하였다. 또한, 과발현시 Caspase 9과 3를 활성화하였으며 면역염색법을 통해서 MCL-1ES BH3M 과발현시 미토콘드리아에 MCL-1ES BH3M 단백질이 부분적으로 위치하는 것을 확인하였다. 이상의 결과로 MCL-1ES BH3M는 Caspase 9과 3의 활성을 통해서 세포사멸을 유도한다. 결론적으로 본 연구는 세포사멸을 유도하는 새로운 molecule을 클로닝하였고, 이 molecule에 의한 세포사멸 기능을 확인하였다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권9호
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• pp.3901-3906
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• 2014

Aim: The purpose of this study was to investigate anti-tumor effects and safety of DH332, a new ${\beta}$-carboline alkaloids derivatives in vitro and in vivo. Materials and Methods: The effects of DH332 on human (RAMOS RA.1) and mouse (J558) B lymphoma cell lines were detected using a CCK-8 kit (Cell Counting Kit-8), and apoptosis was detected by flow cytometry with PI/annexinV staining. Western blotting was used to detected caspase-3 and caspase-8. Neurotoxic and anti-tumor effects were evaluated in animal experiments. Results: DH332 exerts a lower neurotoxicity compared with harmine. It also possesses strong antitumor effects against two B cell lymphoma cell lines with low $IC_{50s}$. Moreover, DH332 could inhibit the proliferation and induce the apoptosis of RAMOS RA.1 and J558 cell lines in a dose-dependent manner. Our results suggest that DH332 triggers apoptosis by mainly activating the caspase signaling pathway. In vivo studies of tumor-bearing BALB/c mice showed that DH332 significantly inhibited growth of J558 xenograft tumors. Conclusions: DH332 exerts effective antitumor activity in vitro and in vivo, and has the potential to be a promising drug candidate for lymphoma therapy.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제20권6호
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• pp.573-580
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• 2016

Caspases, a family of cysteine proteases, cleave substrates and play significant roles in apoptosis, autophagy, and development. Recently, our group identified 72 genes that interact with Death Caspase-1 (DCP-1) proteins in Drosophila by genetic screening of 15,000 EP lines. However, the cellular functions and molecular mechanisms of the screened genes, such as their involvement in apoptosis and autophagy, are poorly understood in mammalian cells. In order to study the functional characterizations of the genes in human cells, we investigated 16 full-length human genes in mammalian expression vectors and tested their effects on apoptosis and autophagy in human cell lines. Our studies revealed that ALFY, BIRC4, and TAK1 induced autophagy, while SEC61A2, N-PAC, BIRC4, WIPI1, and FALZ increased apoptotic cell death. BIRC4 was involved in both autophagy and apoptosis. Western blot analysis and luciferase reporter activity indicated that ALFY, BIRC4, PDGFA, and TAK1 act in a p53-dependent manner, whereas CPSF1, SEC61A2, N-PAC, and WIPI1 appear to be p53-independent. Overexpression of BIRC4 and TAK1 caused upregulation of p53 and accumulation of its target proteins as well as an increase in p53 mRNA levels, suggesting that these genes are involved in p53 transcription and expression of its target genes followed by p53 protein accumulation. In conclusion, apoptosis and/or autophagy mediated by BIRC4 and TAK1 may be regulated by p53 and caspase activity. These novel findings may provide valuable information that will aid in a better understanding of the roles of caspase-related genes in human cell lines and be useful for the process of drug discovery.