• 미생물학회지
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• 제42권4호
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• pp.319-325
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• 2006

칡을 첨가하여 배양한 아가리쿠스버섯(Agaricus blaxei Murill)으로 부터 열수추출, gel filtration chromatography, DEAE ion exchange chromatography를 통하여 아가리쿠스 $\beta$-glucan (AG)을 추출하였다. 추출한 아가리쿠스 $\beta$-glucan에 Bacillus megaterium 유래의 endo-$\beta$-(1$\rightarrow$6)-glucanase를 처리하여 올리고당류(AO)를 얻었다. 이렇게 얻은 AG와 AO를 이용하여 HT-29 인체 대장암 세포에 대한 항암 활성을 조사한 결과, 암세포의 성장 억제 효과는 시료의 처리 농도에 의존적으로 증가하였으며, apoptosis assay에서 암세포의 apoptosis 유발이 농도에 의존적으로 증가되었다. 또한, 암세포의 세포 주기를 분석한 결과, apoptosis 발생을 뜻하는 G0 (sub-G1)기와 G1기의 비율이 증가한 반면 S기와 G2/M기는 대조군에 비해 감소되었다. 이러한 결과를 바탕으로 암세포의 apoptosis 증가에 대한 AO의 작용이 어떤 유전자와 연관이 있는지를 알아보기 위하여 cDNA microarray를 통해 유전자의 발현율을 검색한 결과, apoptosis의 내부 외부 경로에 영향을 주는 유전자(TNESE9, TNFRSF9, FADD, CASP8, BAD, CRADD, CASP9 등)의 발현이 증가되었고 세포 분열 주기의 진행과 관련된 유전자(CCND2와 CDK2)의 발현이 감소되었으며, 세포 분열 주기를 지체시키는 유전자 (CDKN2A)의 발현은 증가되었다. 또한, 사이토카인을 암호하는 유전자 (IL6, IL18, IL6R 등)와 tumor suppressor와 관련된 유전자 (CEACAM1, TP53BP2, IRF1및 PHB)의 발현이 2배 이상 증가된 것을 확인할 수 있었다. 따라서 HT-29 인체 대장암세포에 대한 AO의 성장 억제 작용은 G0/Gl기를 지체시켜 암세포 증식을 억제하고 apoptosis에 의해 암세포를 사멸시키는 항암 활성을 나타내는 것으로 확인되었으며, 특허 AO가 AG보다 현저한 활성을 보였다. 더 나아가 아가리쿠스 $\beta$-glucan (AG)과 올리고당류 (AO)는 항암 활성을 가진 대체 의약 소재로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제34권3호
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• pp.261-276
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• 2009

Sreptomyces라는 세균에서 추출한 lactacystin은 선택적인 proteasome 억제제로서 많은 연구에서 사용되어져 왔다. Proteasome 억제제는 최근의 많은 연구를 통해서 암세포증식의 억제에 대한 효과가 증명되었으며, 특히 다른 항암제와 병용처리 시, 상호작용에 의한 상승효과가 있다고 알려져 있다. 현재 proteasome 억제제는 새로운 강력한 항암제로서 분류되어 있다. 본 연구는 사람혀편평세포암종세포(SCC25 cells)에서 lactacystin의 세포독성과 성장억제 효과, 그리고 세포자멸사의 유도에 대한 분자생물학적 기전을 밝히기 위해 실험을 시행하였다. SCC25 세포, 사람정상각화세포 (HaCaT cells) 그리고 사람치은섬유모세포(HGF-1 cells)의 생존율 측정은 MTT법을 시행하였고, SCC25 세포의 성장억제를 확인하기 위해서는 clonogenic assay를 사용하였다. lactcystin이 SCC25 세포에서 세포자멸사가 유도되는지를 확인하기 위해서 hoechst 염색법, hemacolor 염색법 그리고 TUNEL법을 시행하였다. 그리고 SCC25 세포에 lactacystin을 적용한 후, Western blot 분석, 세포면역화학염색, 공초점레이저주사현미경 검경, FACScan flow cytometry, 사립체막 전위변화, proteasome 활성도 측정 등을 시행하였다. Lactacystin으로 처리된 SCC25 세포는 시간 및 용량 의존적인 세포생존율의 감소, 용량의존적인 세포성장억제 그리고 세포자멸사에 의한 세포죽음을 보였다. 흥미롭게도 lactacytin은 정상세포인 HaCat 세포와 HGF-1 세포에서는 세포독성을 전혀 보이지 않았다. 그리고 lactacystin이 적용된 SCC25세포에서 핵 응축, DNA의 조각남, 사립체막전위와 proteasome 활성도의 감소, DNA 양의 감소, cytochrome c의 사립체에서의 세포질로의 유리, AIF와 DFF40 (CAD)의 핵으로의 이동, Bax의 증가, caspase-7, caspase-3, PARP, lamin A/C 그리고 DFF45 (ICAD)의 활성화 혹은 파괴와 같은 아주 다양한 세포자멸사 증거를 보였다. Flow cytometry 분석에서는 CDK 억제제인 $p21^{WAF1/CIP1}$와 $p27^{KIP1}$의 발현 증가와 관계있는 것으로 추정되어 지는 G1 세포주기 정지를 보였다. 이러한 결과는 lactacytin이 SCC25 세포에서 G1 세포주기정지와 proteasome, 사립체 및 caspase 경로의 연속반응을 통한 세포자멸사를 유도함을 명확하게 증명하고 있다. 이와 같은 세포주기 정지와 세포자멸사 유도능은 lactacytin이 사람혀편평상피세포암종의 새로운 치료전략으로서의 가능성을 제공한다고 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제21권9호
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• pp.1346-1353
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• 2011

산두근(Sophora tonkinensis Gapnep)은 예로부터 동양지역에서 전통적인 약용식물로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포의 성숙지방세포로의 분화와 세포 내 지방생성에 대한 산두근 메탄올 추출물(STME)의 효과와 메커니즘에 대해 조사하였다. STME를 0-200 ${\mu}g$/ml의 농도로 처리한 다음, Oil Red O 염색으로 세포 내축적되는 지방구와 지질의 양을 측정한 결과 농도의존적으로 크게 감소됨을 확인하였으며 3T3-L1 지방전구세포의 분화와 관련된 단백질의 발현의 변화를 조사하였다. 지방세포의 특이적 marker인 peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ (PPAR${\gamma}$), cytidine-cytidine-adenosine-adenosine-thymine (CCAAT)/enhancer-binding proteins ${\alpha}$, ${\beta}$ (C/EBP${\alpha}$, C/EBP${\beta}$) 그리고 sterol regulatory element binding protein (SREBP)의 발현이 STME를 처리하였을 때 현저하게 저해됨을 확인하였다. 세포주기의 변화를 분석한 결과 STME는 지방세포 분화초기 단계인 mitotic clonal expansion 단계에서 G1기로 세포주기를 정지시켰다. 더불어 G1 arrest와 관련된 단백질의 변화를 조사 한 결과, 3T3-L1 세포에 STME를 처리하였을 때 p21의 발현량이 확연하게 증가하였으며, Cdk2, E2F-1 그리고 phosphor-Rb의 발현량은 농도의존적으로 감소하였다. 이러한 결과들에 의하여 STME은 메탄올 추출물임에도 불구하고 3T3-L1 지방전구세포가 성숙지방세포로 분화할 때 G1 arrest를 통하여 지방세포 분화를 억제하며 관련 유전자의 발현 억제도 확연하게 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 항 비만 천연물 소재 탐구의 기초자료로 유용하게 쓰일 것으로 사료된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제59권4호
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• pp.379-394
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• 2021

목적: 이전 연구에서 치은섬유아세포 혹은 성견 구개 연조직에 trichloroacetic acid (TCA)를 적용하는 것이 세포주기진행 유전자 발현의 변화를 일으키는 것으로 밝혀졌다. 이에 따라 본 연구에서는, hydrophobically modified glycol chitosan (HGC)기반의 나노방출제어시스템을 이용한 TCA 및 상피세포성장인자(EGF)의 순차적 방출시스템에서 이 효과를 검증하기 위하여 다양한 세포주기진행 유전자들의 발현을 규명하였다. 재료 및 방법: TCA와 EGF를 담지하는 HGC기반 나노방출제어시스템을 제작하였다. 실험군은 대조군(CON); TCA-담지형 나노방출제어시스템 투여군(EXP1); TCA- 및 EGF-담지형 나노방출제어시스템 투여군(EXP2)으로 정의되었다. 24시간 및 48시간 배양 시 37개 세포주기 유전자들의 발현을 분석하였다. 영향인자로서의 유전자 및 상관관계에 대해서도 분석하였다. 결과: Cyclins (CCNDs), cell division cycles (CDCs), cyclin-dependent kinases (CDKs), E2F transcription factors (E2Fs), extracellular signal-regulated kinases (ERKs)와 같은 다수의 유전자들과 기타 다른 세포주기 유전자들의 발현이 EXP1과 EXP2에서 상향조절되었다. E2F4, E2F5, GADD45G와 같은 세포주기차단 유전자들의 발현도 상향조절되었으나, 또다른 세포주기차단 유전자인 SMAD4의 발현은 하향조절되었다. 다중회귀분석에서 CCNA2, CDK4 그리고 ANAPC4가 ERK 유전자 발현에 가장 영향력 있는 유전자로 선정되었다. 결론: HGC기반 순차적 나노방출제어시스템을 이용한 TCA 및 EGF의 적용은 다양한 세포주기진행 유전자들의 발현을 상향조절함이 밝혀졌고, 이를 토대로 한 구강연조직증대시스템 개발의 가능성이 확보되었다.

• 동의생리병리학회지
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• 제16권5호
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• pp.1025-1034
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• 2002

The herbal extract (YMT_02) is a modified herbal extracts from Yukmijihwang-tang (YMJ) to promote memory-enhancing. The YMJ extracts has been widely used as an anti-aging herbal medicine for hundred years in Asian countries. The purpose of this study is to; 1) quantitatively evaluate the memory-enhancing effect of YMT_02 by behavior task, 2) identify candidate genes responsible for enhancing memory by cDNA microarray and 3) assess the anti-oxidant effect of YMT_02 on PC12 cell. Memory retention abilities are addressed by passive avoidance task with Sprague-Dawley (SD) male rat. Before the training session, the rats are subdivided into four groups and administrated with YMT_02, Ginkgo biloba, Soya lecithin and normal saline for 10 days. The retention test was performed. 24 hours after the training session. The retention time of the YMT_02 group was significantly (p<0.05) delayed (～100%), whereas Ginkgo biloba and Soya lecithin treatment delayed 20% and 10% respectively. The hippocampi of YMT_02 and control group were dissected and mANA was further purified. After synthesizing cDNA using oligo-dT primer, the cDNA were applied to Incyte rat GEMTM 2 cDNA microarray. The microarray results show that prealbumin(transthyretin), phosphotidylethanolamine N-methyltransferase, and PEP-19 are expressed abundantly in the YMT_02 treated group. Especially, PEP-19 is a neuron-specific protein, which inhibits apoptotic processes in neuronal cell. On the other hand, transcripts of RAB15, glutamate receptor subunit 2 and CDK108 are abundant in control group. Besides, neuronal genes involved in neuronal death or neurodegeneration such as neuronal-pentraxin and spectrin are abundantly expressed in control group. Additionally, the YMT_02 shows an anti oxidative effect in the PC12 cell. The list of differentially expressed genes may implicate further insight on the action and mechanism behind the memory-enhancing effect of herbal extracts YMT_02, for example, anti-apoptotic, anti-oxidative, and neuroprotective effects.

• 생명과학회지
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• 제28권7호
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• pp.765-771
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• 2018

$PPAR{\gamma}$는 지방세포의 분화를 조절하는 핵심적인 전사 인자로서 이를 조절하는 후성유전학적 조절 기전이 비만억제 연구에서 중요하게 주목 받고 있다. 선행연구에서 CACUL1이 $PPAR{\gamma}$의 전사 활성 및 지방세포의 분화를 억제하는 corepressor로서 작용함을 밝힌 바 있으며 본 연구에서는 CACUL1의 새로운 결합 단백질로 발굴된 protein arginine methyltransferase 5 (PRMT5)의 $PPAR{\gamma}$ 조절 기능을 분석하였다. PRMT5가 CACUL1과 결합함을 immunoprecipitation assay in vivo와 GST-pull down assay in vitro를 통하여 확인하였다. Luciferase reporter assay 결과로 두 단백질이 상호 협력하여 $PPAR{\gamma}$의 전사 활성을 억제함을 확인하였다. PRMT5가 안정적으로 과발현 또는 knockdown되는 3T3-L1 세포주를 제작하여 지방세포 분화에 미치는 영향을 분석한 결과, PRMT5가 3T3-L1세포의 지방세포 분화를 억제함을 증명하였다. 같은 맥락으로 PRMT5는 $PPAR{\gamma}$의 타겟 유전자인 Lpl과 aP2의 발현을 억제하는 것을 RT-qPCR로 확인하였다. 이상의 연구 결과로 PRMT5이 CACUL1과 결합하여 $PPAR{\gamma}$의 전사 활성을 방해, 나아가 지방세포의 분화를 억제하는 기존에 알려지지 않은 분자적 기전을 처음으로 밝혔다. 따라서, PRMT5 효소 활성의 조절은 비만 억제를 위한 약물 개발에 단서를 제공할 것이다.

• 동의생리병리학회지
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• 제21권5호
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• pp.1226-1232
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• 2007

Phellinus linteus is a well-known Oriental medicinal fungus that has various biological activities, including immunomodulatory and anti-tumor activities, the mechanisms of which are poorly understood. In the present study, we investigated the anti-proliferative activity of the methanol extract of P. linteus-Barley corn (MEPLB) in human lekemic U937 cells. It was found that exposure of U937 cells to MEPLB resulted morphological change and growth inhibition in a dose-dependent manner as measured by trypan blue count and MTT assay. Upon treatment with MEPLB, U937 cells developed many of the hallmark features of apoptosis, including condensation of chromatin and an increase in the sub-G1 population suggesting that the anti-proliferative effect of MEPLB is associated with the induction of apoptosis. The anti-proliferative and apoptotic effects of MEPLB were connected with a marked induction of the pro-apoptotic Bax and cyclin-dependent kinase (Cdk) inhibitor p21 in a p53-independent manner. Additionally, MEPLB treatment significantly induced the caspase-3 activity in U937 cells. Taken together, the present results suggest that apoptotic signals evoked by MEPLB in human leukemic U937 cells may converge caspase-3 activation through an up-regulation of Bax rather than a down-regulation of Bcl-2 or Bel-xL.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제24권4호
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• pp.363-370
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• 2016

Cardiovascular disease is the most common cause of death in diabetic patients. Hyperglycemia is the primary characteristic of diabetes and is associated with many complications. The role of hyperglycemia in the dysfunction of human cardiac progenitor cells that can regenerate damaged cardiac tissue has been investigated, but the exact mechanism underlying this association is not clear. Thus, we examined whether hyperglycemia could regulate mitochondrial dynamics and lead to cardiac progenitor cell dysfunction, and whether blocking glucose uptake could rescue this dysfunction. High glucose in cardiac progenitor cells results in reduced cell viability and decreased expression of cell cycle-related molecules, including CDK2 and cyclin E. A tube formation assay revealed that hyperglycemia led to a significant decrease in the tube-forming ability of cardiac progenitor cells. Fluorescent labeling of cardiac progenitor cell mitochondria revealed that hyperglycemia alters mitochondrial dynamics and increases expression of fission-related proteins, including Fis1 and Drp1. Moreover, we showed that specific blockage of GLUT1 improved cell viability, tube formation, and regulation of mitochondrial dynamics in cardiac progenitor cells. To our knowledge, this study is the first to demonstrate that high glucose leads to cardiac progenitor cell dysfunction through an increase in mitochondrial fission, and that a GLUT1 blocker can rescue cardiac progenitor cell dysfunction and downregulation of mitochondrial fission. Combined therapy with cardiac progenitor cells and a GLUT1 blocker may provide a novel strategy for cardiac progenitor cell therapy in cardiovascular disease patients with diabetes.

• 대한한방내과학회지
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• 제22권4호
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• pp.579-587
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• 2001

The efficacy of Sagunja-tang and Sagunja-tang plus Mylabris phalerata against the human stomach cancer was examined and molecular biological fight of its actions was studied. In the efficacy test of anti-stomach cancer cells growth using the MTT assay, administration of Sagunja-tang resulted in no significant change of stomach cancer cells growth, with the control group. Administration of Sagunja-tang plus Mylabris phalerata resulted in a decrease of stomach cancer cells growth in proportion to the concentration of mylabris phalerata and time, which was significantly different from the control group(significance recognized when p<0.05). In the test using the apoptosis assay, administration of Sagunja-tang showed an increase in apoptosis of human stomach cancer cells, with no significant difference from the control group. Administrating Sagunja-tang plus Mylabris phalerata showed an increase in apoptosis of stomach cancer cells in proportion to the concentration of mylabris phalerata and time, which was significantly different from the control group(significance recognized when p<0.05). In the test using the quantitative RT-PCR to examine stomach cancer cells growth and revelation of apoptosis related genes, administrating Sagunja-tang plus Mylabris phalerata resulted in a decrease of Bcl-2, an anti-apoptosis gene, in proportiong to concentration. No significant change was examined in the revelation of CDK1, Cdc2, Cyclin D1, PCNA, c-myc, which are genes related to the stomach cancer cells growth, and Bax, Bel-XL, the genes related to apoptosis, and p53. Referring to the results above, Sagunja-tang plus Mylabris phalerata may be considered to have an anti-growth efficacy against human stomach cancer cells, and an inducement efficacy. Therefore, it can be clinically implemented in the human stomach cancer.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권1호
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• pp.27-34
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• 2000

The chloroform and methanol (2;1, v/v) extract from an edible plant, Actinidia arguta Planchon, appeared to possess antitumor activity against human leukemias Jurkat T and U937 cells through inducing apoptosis. The substance in the solvent extract was purified by silica gel column chromatography, preparative TLC, and Sephadex LH-20 column chromatography. Characteristics of the substance analyzed by UV scanning analysis, $^1H$ and $^{13}C$ NMR spectra suggested that the substance belongs to the chlorophyll derivatives-like group. The $IC_{50}$ value of the chlorophyll derivative (Cp-D) determined by MTT assay was $15\mu\textrm{g}/ml$ for Jurkat, $10\mu\textrm{g}/ml$ for U937, and $11.4\mu\textrm{g}/ml$ for HL-60m and was more toxic to these leukemias than to solid tumors or normal fibroblast. In order to elucidate cellular mechanisms underlying the cytotoxicity, the effect of the Cp-D on Jurkat T cells was investigated. When cells were treated with the Cp-D at a concentration of $15\mu\textrm{g}/ml$, [3H]thymidine incorporation declined rapidly and wa undetectable in 1h. However, no significant changes were made in the cell cycle distribution of the cells by 24h. The sub-Gl peak representing apoptotic cells began to be detectable in 36h, at which time apoptotic DNA fragmentation was also detected on agarose gel electrophoresis, demonstrating that the cytotoxic effect of the Cp-D is attributable to the induced apoptosis. Under the same conditions, although the protein level of cyclin-dependent kinases such as cdc4, csk6, cdk2, and cdc2 was not significantly changed until 24h, the kinase activity of all c안 rapidly declined and reached a minimum level within 1-6h and then recovered to the initial level by 12h and sustained until 24h. These results suggest that inactivation of cdks at an inappropriate time during the cell cycle progression in jurkat T cells following a treatment with the Cp-D leads to induction of apoptotic cell death.