• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권5호
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• pp.719-723
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• 2014

Caspases are a family of cysteine proteases that play an important role in the apoptotic pathway. Caspase-6 is an apoptosis effector that cleaves a variety of cellular substrates. The active form of the enzyme is required for use in research. However, it has been difficult to obtain sufficient quantities of active caspase-6 from Escherichia coli. In the present study, we constructed a caspase-6 with a 23-amino-acid deletion in the pro-domain. This engineered enzyme was expressed as a soluble protein in E. coli and was purified using affinity resin. In vitro enzyme assay and cleavage analysis revealed that the engineered active caspase-6 protein had characteristics similar to those of wild-type caspase-6. This novel method can be a valuable tool for obtaining active caspase-6 that can be used for screening caspase-6-specific substrates, which in turn can be used to elucidate the function of caspase-6 in apoptosis.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권5호
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• pp.714-718
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• 2014

Apoptosis is the process of programmed cell death executed by specific proteases, the caspases, which mediate the cleavage of various vital proteins. Elucidating the consequences of this endoproteolytic cleavage is crucial to understanding cell death and other related biological processes. Although a number of possible roles for caspase-6 have been proposed, the identities and functions of proteins that interact with caspase-6 remain uncertain. In this study, we established a cell line expressing tandem affinity purification (TAP)-tagged caspase- 6 and then used LC-MS/MS proteomic analysis to analyze the caspase-6 interactome. Eight candidate caspase-6-interacting proteins were identified. Of these, five proteins (hnRNP-M, DHX38, ASPP2, MTA2, and UACA) were subsequently examined by co-immunoprecipitation for interactions with caspase-6. Thus, we identified two novel members of the caspase-6 interactome: hnRNP-M and MTA2.

• 대한치과교정학회지
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• 제33권6호
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• pp.453-463
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• 2003

본 연구는 MC3T3El 조골세포가 저산소증에 반응하여 유발될 수 있는 세포 고사조절 기전을 구명하고자 함에 목적이 있다. $2\%$ 저산소증의 조건하에서 MC3T3El 조골세포는 DNA 사다리 분절 헝성을 보였으며 형광성 염료인 Hoechst 33258로 염색된 핵 구조 형태 관찰시 시간이 지남에 따라 세포고사 현상을 관찰할 수 있었다 Pancaspase 억제제인 Z-VAD-FMK나 특정한 caspase-3 억제제인 Z-DEVD-CHO로 사전 처치하였을 경우에는 저산소증에 의한 DNA 사다리 분절형성이 농축에 비례하여 억제되었다. caspase-3류의 프로테아제(DEVDase) 활성 증가가 세포고사 중에 관찰되었으나 caspase-1 (YVADase)의 활성은 없었다. 어떤 caspase가 세포고사에 관여하는지를 확인하기 위하여 anti-caspase-3 또는 anti-caspase-6의 항체를 이용한 western blotting이 시행되었다. caspase-3의 활성산물에 해당하는 17-KDa단백질과 caspase-6의 활성산물인 20-KDa 단백질이 세포용해물에서 발생되었다. 또한 시간 경과와 더불어 caspase-6의 활동의 상징인 Lamin A의 분열을 일으켰으며, 사이토크롬 C를 cytosol로 방출하였다. 이로써 저산소증에 의한 조골세포의 고사 과정에 사이토크롬 C의 방출이 포함된 caspase의 활성이 관여한다는 것을 확인할 수 있었다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권6호
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• pp.1305-1309
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• 2008

Baicalein, one of the major flavonoid in Scutellaria baicalensis, has been known for its effects on proliferation and apoptosis of many tumor cell lines. Most biological effects of baicalein are thought to be from its antioxidant and prooxidant activities. In this report, baicalein was found to induce apoptosis in HL60 human promyelocytic leukemia cell line. Baicalein treatment induced DNA fragmentation and typical morphological features of apoptosis. To elucidate the mechanism of baicalein-induced apoptosis, the activities of the members of caspase family were measured. Interestingly caspase 2, 3, and 6 were significantly activated whereas caspase 1, 8, and 9 were not activated, suggesting selective involvement of specific caspases. Further, treatment with caspase inhibitors also supports the involvement of caspase 2 in apoptosis process. Although it has been reported that baicalein can induce apoptosis through many caspase pathways, the present study indicates that caspase 2 not caspase 9 pathway may be the important step in apoptosis on HL60 cell line.

• 생명과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1529-1537
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• 2009

L-arginine 구조유사체인 L-canavanine의 인체 급성백혈병 Jurkat T 세포에 대한 apoptosis 유도활성이 단백질 티로신키나아제 $p56^{lck}$에 어떻게 조절되는지를 규명하기 위해 $p56^{lck}$를 발현하는 Jurkat T 세포주 E6.1과 $p56^{lck}$-결손 Jurkat T 세포주 JCaM1.6에 있어서 L-canavanine의 세포독성, L-canavanine에 의해 유도되는 apoptotic DNA fragmentation 및 apoptotic sub-$G_1$ peak를 비교하여 본 바, $p56^{lck}$-negative JCaM1.6 세포가 $p56^{lck}$-positive E6.1 세포에 비해 L-canavanine의 apoptotis 유도활성에 훨씬 더 민감한 것으로 나타났다. 이러한 $p56^{lck}$-negative JCaM1.6 세포의 민감성은 JCaM1.6 세포에 $p56^{lck}$ 유전자를 transfection시켜 발현시키면 현저히 감소되었다. L-Canavanine에 의해 유도되는 apoptosis관련 현상들을 $p56^{lck}$-stable transfectant인 JCaM1.6/lck 세포와 empty vector-transfectant 인 $p56^{lck}$-negaive JCaM1.6/vector 세포에서 Western blot analysis로 비교한 결과, L-canavanine에 의해 유도되는 mitochondrial membrane potential (${\Delta\Psi}m$)의 감소, caspase-9, -8, -7 및 -3의 활성화, 그리고 PARP 및 $PLC{\gamma}$-1의 분해가 JCaM1.6/vector 세포에 비해 JCaM1.6/lck 세포에서 더 약하게 나타났다. JCaM1.6/lck 세포를 2.5 mM L-canavanine으로 처리한 다음 세포 내 $p56^{lck}$ kinase 활성의 변화를 $\alpha$-casein을 기질로 하여 시간 별로 측정한 결과, L-canavanine의 처리 후 15분만에 $p56^{lck}$ kinase의 활성이 약 1.6배 증가되었으며 이후 6시간 동안은 약 1.3~1.4 배정도 증가된 수준으로 kinase 활성이 유지되는 것으로 확인되었다. L-Canavanine에 의한 apoptosis의 개시에 Fas/FasL 상호작용이 관련되는지를 규명하기 위해 FADD-negative Jurkat T 세포주 I2.1, caspase-8-negative Jurkat T 세포주 I9.2 및 wild-type Jurkat T 세포주 A3에 대한 L-canavanine의 세포독성을 비교한 결과, A3와 I2.1 세포의 경우는 L-canavanine의 세포독성이 동일하게 나타났고, 특히 caspase-8가 결손된 I9.2 세포의 경우는 L-canavanine의 세포독성에 대한 민감성이 A3와 I2.1 세포에 비해 단지 미약하게만 완화되는 것으로 나타나, L-canavanine의한 apoptosis에는 Fas/FasL 상호작용이 관련되어 있지 않으며, 또한 caspase-8의 역할이 필수적이지 않음을 시사하였다. Jurkat T 세포에 있어서 L-canavanie에 의해 유도되는 sub-$G_1$ peak 및 caspases 활성화에 미치는 pan-caspase inhibitor (z-VAD-fmk), caspase-9 inhibitor (z-LEHD-fmk), caspase-3 inhibitor (z-DEVD-fmk), caspase-4 inhibitor (z-LEVD-fmk) 및 caspase-12 inhibitor (z-ATAD-fmk)의 영향을 조사한 결과, L-canavanie에 의한 apoptosis는 ${\Delta\Psi}m$의 감소, caspase-9 및 caspase -3의 활성화에 뒤따른 caspase-8 및 caspase-7의 활성화, 그리고 PARP의 분해의 순서로 유도되는 것으로 나타났으며, 아울러 caspase-9의 활성화와 함께 caspase-12의 활성화가 L-canavanine 처리에 따른 caspase-3의 활성화에 요구되는 것으로 확인되었다. 결론적으로, L-canavanine 처리에 의한 Jurkat T 세포의 apoptosis는 ${\Delta\Psi}m$ 감소, caspase-9, caspase-3 및 caspase-7의 활성화에 의해 유도되며, 이들 apoptosis 현상들은 $p56^{lck}$에 의해 negative regulation되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.661-666
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• 2016

본 연구에서는 선형가속기(LINAC)로 3 Gy의 방사선이 1회 전신조사된 마우스의 소장과 간 조직을 통해서 방사선피폭 후 세포를 보호하기 위해 생성되는 caspase (caspase 3 & caspase 9)와 NO (nitric oxide) 그리고 사이토카인(cytokine) 중 IL-6과 TNF-${\alpha}$ 등에 대해 알아보았고, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, caspase 3 & caspase 9는 소장과 간 조직 모두 정상대조군보다 방사선조사군에서 두드러진 증가를 보였다(P<0.001). 둘째, NO (nitric oxide)는 소장과 간 조직 모두 정상대조군보다 방사선조사군에서 두드러진 증가를 보였다(P<0.001). 셋째, Cytokine 중 하나인 IL-6과 TNF-${\alpha}$는 소장과 간 조직 모두 정상대조군보다 방사선조사군에서 두드러진 증가를 보였다(P<0.001).

• 대한화학회지
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• 제52권6호
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• pp.717-723
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• 2008

• BMB Reports
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• 제46권12호
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• pp.588-593
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• 2013

Apoptosis, programmed cell death, is a process involved in the development and maintenance of cell homeostasis in multicellular organisms. It is typically accompanied by the activation of a class of cysteine proteases called caspases. Apoptotic caspases are classified into the initiator caspases and the executioner caspases, according to the stage of their action in apoptotic processes. Although caspase-3, a typical executioner caspase, has been studied for its mechanism and substrates, little is known of caspase-6, one of the executioner caspases. To understand the biological functions of caspase-6, we performed proteomics analyses, to seek for novel caspase-6 substrates, using recombinant caspase-6 and HepG2 extract. Consequently, 34 different candidate proteins were identified, through 2-dimensional electrophoresis/MALDI-TOF analyses. Of these identified proteins, 8 proteins were validated with in vitro and in vivo cleavage assay. Herein, we report that HAUSP, Kinesin5B, GEP100, SDCCAG3 and PARD3 are novel substrates for caspase-6 during apoptosis.

• Neonatal Medicine
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• 제17권1호
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• pp.44-52
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• 2010

목 적 : 경구 내독소와 저산소 자극을 이용하여 신생쥐에서 실험적 괴사성 장염(necrotizing enterocolitis, NEC)을 유발하고 그 병태생리에서 세포자멸사의 역할을 알아본다. 방 법:신생쥐에 경구로 내독소(5 mg/kg)를 투여하고 8% 저산소 자극을 주어 NEC를 유발하고 성공적으로 NEC가 유발된 군에 caspase 억제제를 전처치하고 비교하였다. 장 조직의 병리학적 분석은 hematoxylin-eosin 염색한 슬라이드로 하였고 세포자멸사는 TUNEL 염색과 장 조직 caspase-3 활성으로 분석하였다. IEC-6세포주에 내독소와 저산소를 처리한 후 세포자멸사와 Bax, Bcl-2, Fas, FasL의 발현을 분석하였다. 결 과:경구 내독소(5 mg/kg)와 반복적으로 60분간 2회 투여된 8% 저산소 자극에 의해서 NEC와 유사한 장병변이 신생쥐에서 유발되었다. 장 조직은 세포자멸사와 caspase-3 활성의 증가를 보여주었다. Caspase 억제제 전처치에 의해서 세포자멸사와 NEC의 중증도가 모두 감소하였다. IEC-6 세포주도 내독소와 저산소 자극에 의해서 세포자멸사와 caspase-3 활성의 증가를 보여주었으며 Bax/Bcl-2 ratio가 유의하게 증가하였다. 결 론:경구 내독소와 저산소를 이용한 본 NEC 신생쥐 모델은 caspase-3 활성에 의해 매개되는 장 상피세포의 세포자멸사가 병태생리에 관여함을 보였다. 본 동물모델은 임상에서 흔히 접할 수 있는 자극을 적용하였기 때문에 그 병태생리와 치료적 시도의 연구에 더욱 유용하리라고 본다.

• 생명과학회지
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• 제27권2호
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• pp.164-171
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• 2017

본 연구에서는 인간 자궁경부암세포주에서 S-allylcysteine (SAC)이 세포자멸경로에 중요한 역할을 담당하는 initiator caspase의 하나인 caspase-9와 effector caspase에 속하는 caspase-3 및 caspase-7 그리고 DNA 복구에 관여하는 poly ADP-ribose polymerase (PARP)의 발현조절에 미치는 영향과, SAC에 의한 이러한 세포자멸 및 DNA 복구 관련 단백질의 발현변화가 세포증식억제를 통한 기능적 작용을 유발하는지를 조사하였다. 단백질 발현분석 결과, 특히 50 mM의 SAC로 48시간 동안 처리하였을 경우, procaspase-3, -7, -9 및 PARP의 발현은 각각 94%, 38%, 95% 및 64% 감소되었으며, 이와 반대로 caspase-3, -7, -9 및 cleaved-PARP의 발현은 현저히 증가되었다. 또한 cell proliferation assay 결과, 20 mM 이상의 SAC 처리는 6, 12, 24 및 48시간에서 농도 및 시간 의존적인 세포증식 억제효과를 나타내었다. 이러한 결과는 SAC 처리가 자궁경부암세포의 증식을 억제하며, 이에 대한 가능한 분자적 작용기전들 중의 하나로 세포자멸과정 중 initiator caspase의 하나인 caspase-9의 활성을 유도하고 이에 따른 effector caspase인 caspase-3과 caspase-7의 활성을 촉진시킬 뿐만 아니라 DNA 복구에 관여하는 PARP의 불활성화를 초래함으로써 세포자멸 유도에 관여하는 것으로 사료된다.