• Molecules and Cells
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• 제38권2호
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• pp.130-137
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• 2015

MicroRNAs (miRNAs) are small, endogenous RNAs that play important gene-regulatory roles by binding to the imperfectly complementary sequences at the 3'-UTR of mRNAs and directing their gene expression. Here, we first discovered that miR-576-3p was down-regulated in human bladder cancer cell lines compared with the non-malignant cell line. To better characterize the role of miR-576-3p in bladder cancer cells, we over-expressed or down-regulated miR-576-3p in bladder cancer cells by transfecting with chemically synthesized mimic or inhibitor. The overexpression of miR-576-3p remarkably inhibited cell proliferation via G1-phase arrest, and decreased both mRNA and protein levels of cyclin D1 which played a key role in G1/S phase transition. The knock-down of miR-576-3p significantly promoted the proliferation of bladder cancer cells by accelerating the progression of cell cycle and increased the expression of cyclin D1. Moreover, the dual-luciferase reporter assays indicated that miR-576-3p could directly target cyclin D1 through binding its 3'-UTR. All the results demonstrated that miR-576-3p might be a novel suppressor of bladder cancer cell proliferation through targeting cyclin D1.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제29권5호
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• pp.551-561
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• 2021

Thyroid cancer is the most common endocrine malignancy. Patients with well-differentiated thyroid cancers, such as papillary and follicular cancers, have a favorable prognosis. However, poorly differentiated thyroid cancers, such as medullary, squamous and anaplastic advanced thyroid cancers, are very aggressive and insensitive to radioiodine treatment. Thus, novel therapies that attenuate metastasis are urgently needed. We found that both PDGFC and PDGFRA are predominantly expressed in thyroid cancers and that the survival rate is significantly lower in patients with high PDGFRA expression. This finding indicates the important role of PDGF/PDGFR signaling in thyroid cancer development. Next, we established a SW579 squamous thyroid cancer cell line with 95.6% PDGFRA gene insertion and deletions (indels) through CRISPR/Cas9. Protein and invasion analysis showed a dramatic loss in EMT marker expression and metastatic ability. Furthermore, xenograft tumors derived from PDGFRA geneedited SW579 cells exhibited a minor decrease in tumor growth. However, distant lung metastasis was completely abolished upon PDGFRA gene editing, implying that PDGFRA could be an effective target to inhibit distant metastasis in advanced thyroid cancers. To translate this finding to the clinic, we used the most relevant multikinase inhibitor, imatinib, to inhibit PDGFRA signaling. The results showed that imatinib significantly suppressed cell growth, induced cell cycle arrest and cell death in SW579 cells. Our developed noninvasive apoptosis detection sensor (NIADS) indicated that imatinib induced cell apoptosis through caspase-3 activation. In conclusion, we believe that developing a specific and selective targeted therapy for PDGFRA would effectively suppress PDGFRA-mediated cancer aggressiveness in advanced thyroid cancers.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.868-873
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• 2004

유용성이 확보된 L-threonine의 효율적인 발효생산을 위하여 생산균주 E. coli MT201를 유전자재조합을 통하여 개량하고 적절한 탄소원을 발굴하여 전체적인 생산량 증대를 도모하였다. 먼저, 5 liter발효조에서 유가식 배양을 통하여 생산균주 E. coli MT201이 균체량이 52($OD_{660}$)일때 57 g/1의 생산량을 보이는 것을 확인하였다. L-Threonine의 생산성 향상을 위하여 균체 내에서 생합성 전구물질인 oxaloacetate를 충분하게 공급하기 위해 C. glutamicum 유래의 pyruvate carboxylase의 유전자를 plasmid pPYC의 형태로 E. coli MT201에 도입하였다(E. coli MT/PYC). 그렇지만 E. coli MT/PYC을 배양한 결과로부터 E. coli MT201와 비교할 때 균체증식 및 생산량이 모두 감소하는 경향을 보였으며, 이를 해결하기 위하여 플라스크배양을 통하여 포도당과 sodium citrate를 1.5:3.5의 비율로 배지 중에 첨가하였을 때 이들 문제가 개선되는 것을 관찰하였다. 상기 비율의 탄소원 조건하에서 5liter 발효조를 이용한 유가식 배양에서 배양 75시간째에 L-threonine의 생산량 및 균체량($OD_{660}$)이 각각 75.7 g/l와 48로 효율적으로 향상되는 것을 알 수 있었다. 이는 과도한 anaplerosis에 의한 TCA 회로의 불균형을 중간산물인 citric acid를 sodium citrate의 형태로 공급함으로써 E. coli MT/PYC에서 균체증식이 정상화됨을 의미한다.

• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-7
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• 2015

칼슘 의존적으로 활성화되는 neutral protease calpain에 의한 단백질 분해는 세포의 성장을 조절하는데 중요한 단백질들의 역할에 매우 중요한 역할을 한다. Cyclin의 분해는 세포주기의 진행을 위한 필연적인 과정이다. D-type cyclins는 외부자극이나 신호에 의하여 세포주기의 G1 초기에 합성이 된 후 cyclin-dependent kinases (cdk4 및 cdk6)와의 결합하여 세포주기 S기 진입을 촉진하는 역할을 한다. 본 연구에서는 cyclin D3 단백질이 calpain protease에 의하여 번역 후 수준에서 조절 받고 있음을 제시하였다. 본 실험의 조건에서 lovastatin과 actinomycin D가 처리된 PC-3-M 전립선 암세포에서 cyclin D3 단백질의 발현이 완전히 사라졌지만, calpain inhibitor인 LLnL의 처리에 의하여 정상 수준으로 회복되었음을 알 수 있었다. 그러나 26S proteasome의 선택적 억제제인 lactacystin, lysosome 억제제인 ammonium chloride 및 chloroquine, serine protease 억제제인 PMSF는 동일 조건에서 lovastatin과 actinomycin D 처리에 의한 cyclin D3 단백질의 발현저하를 억제하지는 못하였다. In vitro 조건에서 순수 분리된 calpain은 cyclin D3 단백질을 칼슘 농도 의존적으로 분해하였으며, cyclin D3 단백질의 반감기는 LLnL 처리에 의하여 매우 유의적으로 증가되었다. 또한 calpain 저해인자인 calpastatin의 과발현은 PC-3-M 세포에서 뿐만 아니라 NIH 3T3 섬유아세포에서도 cyclin D3 단백질의 반감기 및 안전성을 증대시켰다. 이러한 결과는 cyclin D3 단백질이 칼슘에 의해 활성화 되는 protease calpain에 의해 조절됨을 보여주는 것이다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제34권4호
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• pp.275-283
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• 2007

목 적: 본 연구에서는 생리혈에 존재하는 탈락된 자궁내막조직에서의 자궁내막증 관련 유전자들의 발현 양상과 자궁내막증 병태생리와의 관련성을 살펴보고자 하였다. 연구방법: 자궁내막증으로 확진된 환자 (n=16)와 정상 대조군 (n=26)에서 생리주기 2$\sim$3일째 Wallace catheter로 채취한 생리혈로부터 탈락된 자궁내막조직을 분리하였다. 기존의 연구들에서 보고된 12종류의 자궁내막증 관련 유전자들의 mRNA 발현 양상을 semi-quantitative RT-PCR 방법으로 비교, 분석하였다. 결 과: 생리혈에서 분리한 탈락된 자궁내막조직은 조직학적 관찰을 통해 자궁내막조직임을 확인하였다. 총 12가지 종류의 자궁내막증 관련 유전자에 대한 RT-PCR 분석에서 telomerase, c-kit, aromatase등의 mRNA 발현이 관찰되지 않았다. 세포사멸 (apoptosis)과 관련성이 있는 fas, fas ligand, bcl-2, bax 유전자와 stem cell factor, ER-$\alpha$/$\beta$, endometriosis protein-I, secretory leukocyte protease inhibitor 등의 mRNA 발현 양상은 자궁내막증으로 확진된 환자군과 대조군에서 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 결 론: 결론적으로 자궁내막증과 관련된 다양한 유전자들의 발현 양상을 생리혈에 존재하는 탈락된 자궁내막조직에서 분석하였지만 의미성이 있는 유전자를 동정하지는 못하였다. 이는 자궁내막조직의 생리학적 특징인 생리주기에 따른 유전자 발현의 역동적인 변화와 관련이 있을 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제53권3호
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• pp.253-264
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• 2002

연구 배경 : 세포 주기에 영향을 주는 단백질들의 발현이 암의 발생, 진행, 치료 반응 및 생존에 중요하게 관련되어 있다는 보고가 있다. 세포 분열을 촉진하는 CDK4와 이를 억제하는 p27의 발현 정도가 예후와 관련이 있다는 보고가 있고, 최근 새롭게 암억제 유전자로 밝혀진 uteroglobin과 세포 주기와의 관련성이 있는 것으로 생각되며, 이의 발현 여부와 예후와의 관련성에 대한 보고는 아직 없는 실정이다. 그래서 세포 주기와 관련된 단백질의 발현 정도가 비소세포암의 임상 지표와 생존율과의 관련성을 알아 보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 수술적 절제를 시행한 110예의 비소세포암 조직을 formalin-fixed, paraffin-embedded tissue $4{\mu}m$ section에서 avidin-biotinylated hooseradish pero xidase complex를 이용한 immuno-peroxidase를 이용한 면역조직화학 염색을 시행하였다. 발현 정도는 양성 염색부위의 면적과 염색 강도에 따라 0:none, 1:weak, 2: moderate, 3:strong로 구분하여 점수로 판정하였다. 염색의 정도에 따라 0,1을 음성군으로, 2와 3을 양성군으로 나누었다. 단백질 각각의 발현과 여러 가지 임상적, 조직학적 지표들과 연관성은 chi-square test를 이용하여 비교하였다. 생존율은 Kaplan-Meier 방법을 이용하였다. 결 과 : 대상군은 수술 후 바소세포암 환자로 전체 110명으로, 성별은 남녀비가 87:23이다. 평균 연령은 $56.43{\pm}9.41$, 조직학적 형태별로는 상피세포암이 43명, 선암이 30명, 대세포암이 9명이고 그 외 다른 암은 28명이다. 세포주기 관련 단백질의 발현율은 p27가 110예 중 83예 (75%), CDK4는 110예 중 98예 (89%), uteroglobin은 110예 중 11예 (10%)로 CDK4가 가장 높았고 uteroglobin 이 가장 적었다. 각 세포주기 관련 단백질 발현율의 세포형에 따른 차이는 통계적으로 유의하지 않았다. 수술적 절제 된 비소세포암에서 시행한 면역 조직학적 염색에서 CDK4 발현이 음성인 군에서 생존기간이 유의하게 높았다(P<0.05). 결 론 : 비소세포폐암에서 세포 주기에 단백질의 발현을 분석한 결과 CDK4 발현 정도가 환자의 예후와 관련되어 있어, 수술 후 치료 계획 및 생존 기간을 예측하는데 좋은 지표로 사용 될 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권4호
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• pp.377-388
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• 1998

목적 : 방사선조사에 의한 apoptosis에서 나타나는 각종 세포주기관련 유전자들의 발현 양상을 RNA와 단백 수준에서 분석하여 방사선조사에 의한 apoptosis에서의 세포주기 조절의 변화를 규명함으로서 방사선치료의 기전에 대한 분자생물학적 이해를 도모하고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : promyelocytic leukemia 세포주인 HL60 세포주를 배양하여 선형가속기(6MV X-선)로 세포에 8Gy의 방사선을 조사하였다. 조사후 다양한 시간 간격으로 Apoptotic DNA Fragmentation Assay법을 이용하여 apoptosis를 확인하고 동시에 세포주기관련 유전자들(cyclinA, cyclin B, cyclin C, cyclin Dl, cyclin E, cdc2, CDK2, CDK4, $p16^{INK4a}$, $p21^{WAF1}$, $p27^{KIP1}$, E2F, PCNA와 Rb)을 단백질과 RNA 수준에서 분석하기위해 western blot analysis와 반정량적 RT-PCR을 시행하였다. 결과: 8 Gy의 방사선 조사에 의해 HL60세포에서 apoptosis가 관찰 되었다. 방사선 조사군에서 cyclin A단백은 조사후 48시간까지 시간이 갈수록 증가하였으며, cyclin E, E2F, CDK2 및 Rb 단백은 증가되었다가 다시 감소를 보였다. Rb단백의 증가는 대부분 비활성형인 ppRb (phosphorylated Rb protein)의 양적변화에 의한 것이었다. cyclin Dl, PCNA, COC2, CDK4, $p16^{INK4a}$단백은 발현의 차이를 보이지 않았으며 $p21^{WAF1}$과 $p27^{KIP1}$ 단백은 검출되지 않았다. cyclin A, B, C mRNA는 방사선 조사 직후 감소하였다가 12시간부터 발현이 증가되었으며 cyclin Dl mRNA는 조사후 바로 증가하여 48시간에 다시 감소하였다. cyclin E mRNA는 조사 후 시간이 경과함에 따라 감소하였다. CDK2 mRNA는 3시간째는 감소하다가 6시간부터 많은 증가를 보였으며 CDK4 mRNA는 조사후 6-12시간에 급격한 발현증가를 보였다. $p16^{INK4a}$ RNA는 발현의 변화가 없었으며, $p21^{WAF1}$ 및 $p27^{KIP1}$ RNA의 발현은 관찰되지 않았다. 결론 : 이상의 결과로 미루어볼 때, 방사선 조사에 의한 HL60세포의 apoptosis와 세포의 Gl/S transition는 밀접한 관계가 있는 것으로 생각되며 Rb단백의 증가와 활성형 Rb단백의 감소 현상도 관련이 있는 것으로 사료된다. 이는 E2F의 비정상적인 과발현 및 cyclin E/CDK2의 발현 증가와 관련이 있는 것으로 추측된다. 또한 $p21^{WAF1}$ 및 $p27^{KIP1}$는 방사선에 의한 apoptosis에는 관여되지 않는 것으로 사료된다.

• BMB Reports
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• 제36권1호
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• pp.43-48
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• 2003

Understanding the process of carcinogenesis will involve both the accumulation of many scientific facts derived from molecular, biochemical, cellular, physiological, whole animal experiments and epidemiological studies, as well as from conceptual understanding as to how to order and integrate those facts. From decades of cancer research, a number of the "hallmarks of cancer" have been identified, as well as their attendant concepts, including oncogenes, tumor suppressor genes, cell cycle biochemistry, hypotheses of metastasis, angiogenesis, etc. While all these "hallmarks" are well known, two important concepts, with their associated scientific observations, have been generally ignored by many in the cancer research field. The objective of the short review is to highlight the concept of the role of human adult pluri-potent stem cells as "target cells" for the carcinogenic process and the concept of the role of gap junctional intercellular communication in the multi-stage, multi-mechanism process of carcinogenesis. With these two concepts, an attempt has been made to integrate the other well-known concepts, such as the multi-stage, multi-mechanisn or the "initiation/promotion/progression" hypothesis; the stem cell theory of carcinogenesis; the oncogene/tumor suppression theory and the mutation/epigenetic theories of carcinogenesis. This new "integrative" theory tries to explain the well-known "hallmarks" of cancers, including the observation that cancer cells lack either heterologous or homologous gap junctional intercellular communication whereas normal human adult stem cells do not have expressed or functional gap junctional intercellular communication. On the other hand, their normal differentiated, non-stem cell derivatives do express connexins and express gap junctional intercellular communication during their differentiation. Examination of the roles of chemical tumor promoters, oncogenes, connexin knock-out mice and roles of genetically-engineered tumor and normal cells with connexin and anti-sense connexin genes, respectively, seems to provide evidence which is consistent with the roles of both stem cells and gap junctional communication playing a major role in carcinogenesis. The integrative hypothesis provides new strategies for chemoprevention and chemotherapy which focuses on modulating connexin gene expression or gap junctional intercellular communication in the premalignant and malignant cells, respectively.

• 생물정신의학
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• 제6권1호
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• pp.67-73
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• 1999

The cAMP-dependent protein kinase(PKA) is an intracellular enzyme with serine-threonine kinase activity that plays a key role in cell growth, differentiation, and apoptosis in eukaryotes. In order to understand the PKA signal transduction pathway regulating cell life cycle and identify its role, we focused on the characterization of up-/down-regulated genes by PKA using the differential display polymerase chain reaction. Seven differentially expressed sequence tags(DEST) have been obtained. Among these DESTs, 2 DESTs were homologous to the sequence of genes from BLAST search result. KC1-5 DEST that was up-regulated in A123.7 cells was highly corresponded to mouse apoptosis-related gene(MA-3) or mouse mRNA for topoisomerase inhibitor suppressed(TIS). MA-3 was induced in various types of apoptosis, specially in NGF-deprived apoptotic PC12 cells. TIS was down-regulated in the RVC lymphoma cells incubated with topoisomerase inhibitor that induces DNA strand breakages. PG1-1 DEST that was highly expressed in PC12 cells was corresponded to transposon Tn10 3'-end. Tnansposon Tn10 was up-regulated in differentiated myeloblastic ML-1 cells by 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate. This study illuminates that MA-3/TIS was down-regulated by PKA activity, and transposon Tn10 was up-regulated by it.

• 동의생리병리학회지
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• 제18권2호
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• pp.500-506
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• 2004

The objective of the present study was to investigate the effects of aqueous extract from the healthful decoction utilizing Phellinus linteus (HDPL) on the growth of human lung carcinoma A549 cells. HDPL treatment declined the cell viability of A549 cells in a concentration-dependent manner and the anti-proliferative effects by HDPL treatment were associated with morphological changes such as membrane shrinking and cell rounding up. HDPL treatment did not affect the distribution of the cell cycle. Western blot analysis and RT-PCT data revealed that the levels of tumor suppressor p53 and cyclin-dependent kinase inhibitor p21WAF1/CIP1 in HDPL-treated A549 cells were remained unchanged. However, HDPL treatment inhibited the expression of cyclooxygenase-2 (COX-2) mRNA and protein in a concentration-dependent fashion. Additionally, the expression of human telomerase reverse transcriptase (hTERT), a main determinant of the telomerase enzymatic activity, was progressively down-regulated by HDPL treatment. Taken together, these findings suggest that HDPL-induced inhibition of human lung cancer cell proliferation is associated with the inhibition of several major growth regulatory gene products, such as COX-2 and hTERT, and HDPL may have therapeutic potential in human lung cancer.