• 한국식품영양과학회지
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• 제46권4호
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• pp.417-425
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• 2017

벌사상자는 여성의 생식기 질환이나 화농성 피부염에 주로 사용되어온 한약재로, 최근 들어 암과 관련된 연구가 많이 이루어짐에 따라 벌사상자의 항암 효과에 대한 관심이 높아지고 있다. 벌사상자의 대표적인 성분인 osthole, xanthotoxol 등은 벤젠고리 화합물로 에탄올과 같은 유기용매에 잘 용해된다. 이에 따라 본 연구에서는 AGS 위암세포에서 벌사상자 에탄올 추출물(CME)에 대한 세포주기 정지 유도 효과를 확인하고자 하였다. CME 처리에 의한 AGS 위암세포의 증식 억제 유도 효과 및 세포독성 효과를 확인하기 위하여 MTT assay와 LDH release assay를 실시한 결과, 농도 및 시간 의존적으로 세포생존율이 감소하였으며, 농도 의존적인 세포독성 효과를 확인하였다. 또한, CME의 농도가 증가할수록 AGS 위암세포의 형태학적 변화가 관찰되었다. 이러한 세포증식 억제 유도 효과가 세포주기 정지에 의한 것인지 확인하기 위하여 CME를 농도별로 24시간 동안 처리한 후 세포주기를 측정하였다. 그 결과 G1기의 세포가 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. 그리고 CME의 처리가 세포주기와 관련된 단백질에 미치는 영향을 알아보기 위하여 western blot analysis를 실시하여 G1기 세포주기 정지와 관련된 신호 단백질들의 발현 변화를 확인하였다. 그 결과 CME의 처리가 세포 증식과 분열에 중요한 역할을 하는 p-Akt와 p-GSK-$3{\beta}$의 발현을 저해하는 것을 확인하였고, 이에 따라 p53의 발현과 활성이 증가하여 p21의 발현이 증가함을 확인하였다. 또한, p21의 증가에 따른 cyclin E의 발현 감소와 CDK2의 비활성화 상태인 p-CDK(T14), p-CDK(Y15)의 발현 증가를 확인하였다. 이와 같은 CME의 세포주기 억제 유도 효과가 일어나는 신호경로를 확인하기 위하여 LY294002(PI3K/Akt 저해제), BIO(GSK-$3{\beta}$ 저해제), Pifithrin-${\alpha}$(p53 저해제)를 CME와 각각 또는 병행 처리한 후 MTT assay, 세포주기 측정, western blot analysis를 진행하였다. 그 결과 LY294002의 처리는 CME 처리군과 유사하게 세포생존율을 저해시키고 G1기 정지를 유도했으며, 세포주기 단백질을 조절하였다. 또한, GSK-$3{\beta}$와 p53 저해제를 처리하였을 때 CME를 병행 처리했음에도 불구하고 세포증식 억제나 G1기 정지와 같은 항암 효과가 나타나지 않았으며, 관련 신호경로 단백질의 변화도 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 CME의 처리가 Akt/GSK-$3{\beta}$/p53 신호경로를 조절하여 cyclin E의 발현을 감소시키고 CDK2의 활성을 억제함으로써 G1기 세포주기 정지를 유도함을 확인하였다.

• 혜화의학회지
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• 제14권1호
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• pp.201-211
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• 2005

Cdc2 kinase is a prototypical cyclin-dependent kinase critical for G2 to M phase cell cycle transition. Yet, its function in the nervous system is largely unknown. Here, we investigated possible role of Cdc2 in axonal regeneration using sciatic nerve system in rat. Cdc2 protein levels and activity were increased in the injured sciatic nerves 3 and 7 days after crush injury and then decreased to basal level 14 days later. Administration of Cdc2 kinase inhibitor roscovitine in vivo at the time of crush injury significantly inhibited axonal regeneration when regrowing axons were analyzed using retrograde tracers. Cdc2 protein levels in cultured Schwann cells which were prepared from sciatic nerves 7 days after crush injury were much higher compared with those from uninjured sciatic nerves, suggesting that Cdc2 protein expression was primarily induced in the Schwann cells. To further investigate Cdc2 function in Schwann cell, we examined changes in cultured Schwann cell proliferation and migration in culture system. Both the number of proliferating Schwann cells and the extent of neurite outgrowth from co-cultured DRG neurons were significantly decreased by Cdc2 inhibitor roscovitine treatment in DRG culture which was prepared from animals with sciatic nerve injury for 7 days. Also, Schwann cell migration in the injured sciatic nerve explant was significantly inhibited by roscovitine treatment. Taken together, the present data suggest that Cdc2 may be involved in peripheral nerve regeneration via Schwann cell proliferation and migration.

• 생명과학회지
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• 제17권7호통권87호
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• pp.976-982
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• 2007

본 연구는 분화 전단계인 C2C12 myoblast세포에 중요한 후천적 기작의 하나인 DNA 히스톤 단백질의 아세틸화를 조절하였을 때 일어나는 변화를 살펴본 결과, 히스톤 탈아세틸화 효소를 trichostatin A로서 억제시키자 C2C12 myoblast 세포가 smooth muscle로 분화하였다. 이는 immunofluorescentstaining을 통해 smooth muscle ${\alpha}-actin$의 발현 증가를 trishostatin A로 처리한 세포에서 관찰하였으며, DAPI 염색을 통해 대조군 세포와 비교하여 세포의 증식이 많이 억제됨을 관찰하였다. 또한 real-time PCR 결과는 smooth muscle ${\alpha}$-actin과 transgelin mRNA의 발현이 trichostatin A 처리군 세포에서 현저히 증가함을 보여주었다. 이러한 결과를 바탕으로 히스톤 단백질의 탈아세틸화 억제는 C2C12 myoblast 세포의 분화에 매우 중요한 역할을 하며, 또한 C2C12 myoblast 세포를 골격근인 다핵의 myotube로 분화시키지 않고, smooth muscle로 분화시킴을 알 수 있었다. 이것은 분명히 HDAC억제제 인 trichostatin A가 DNA 히스톤 단백질의 HDAC 효소에 의한 탈아세틸화를 강력히 억제하고, 이러한 HDAC효소의 억제는 세포주기에 있어서 증식과 분화를 조절하는 유전자들의 발현을 조절하였음을 시사한다. 이를 검증하기 위해 세포주기 조절인자인 p21과 cyclin Dl mRNA의 발현을 조사한 결과 세포를 증식단계로 진행하는데 있어서 필수적인 cdk 억제제인 p21 mRNA의 발현이 trichostatin A로 처리한 세포에서 현저히 증가함을 보였으며, 세포 증식을 유도하는 cyclin Dl mRNA의 발현은 trichostatin A를 처 리 한 후 24시간 후 유의하게 감소함을 보였는데 이는 trichostatin A가 세포증식을 억제하는 초기단계에서 cyclin Dl 유전자의 발현을 조절함을 보여준다. 향후 연구에서는 또 하나의 중요한 후천적 기작인 DNA 메틸화와 히스톤 아세틸화가 유전자 발현을 조절하는데 있어서 상호작용에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.977-982
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• 2010

본 연구에서는 오미자에서 분리된 dibenzocyclooctadiene lignan의 일종인 gomisin A와 gomisin N에 대한 항암효능을 U937 인체혈구암세포를 대상으로 조사하였다. Gomisin N은 처리농도의 증가에 따라 U937 세포의 증식을 억제하였으나 동일조건에서 gomisin A는 세포독성 효과를 나타내지 못하였으며, gomisin N에 의한 U937 세포의 증식억제는 세포주기 G1 arrest 유발에 의한 것이었다. Gomisin N에 의한 G1 arrest는 cyclin E, cyclin-dependent kinase (Cdk) 2 및 Cdk4의 발현 억제와 Cdk inhibitor인 p16 (INK4A) 및 p21 (WAF1/CIP1)의 발현 증가와 연관성이 있었으나, gomisin A는 세포주기 인자들의 발현에 유의적인 변화를 유발하지 않았다. 또한 gomisin N은 retinoblastoma 단백질군인 pRB 및 p130의 인산화를 억제하였으며, 전사조절인자인 E2F 단백질들의 발현을 억제하였다. 본 연구의 결과에서 gomisin N에 의한 U937 세포의 증식억제는 세포주기 조절인자들의 발현 변화를 통한 G1 arrest 유발에 의한 것임을 알 수 있었으며, gomisin N은 암예방 및 항암활성 후보불질로서의 개발 가능성이 있음을 알 수 있었다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제27권
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• pp.10.1-10.7
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• 2012

Objectives: In recent years, a number of structurally diverse Histone deacetylase (HDAC) inhibitors have been identified and these HDAC inhibitors induce growth arrest, differentiation and/or apoptosis of cancer cells in vitro and in vivo. This study aimed at investigating the antitumor activity of newly synthesized HDAC inhibitor, 3-(4-dimethylamino phenyl)-N-hydroxy-2-propenamide (IN-2001) using human breast cancer cells. Methods: We have synthesized a new HDAC inhibitor, IN-2001, and cell proliferation inhibition assay with this chemical in estrogen receptor-positive human breast cancer MCF-7 cells. Cell cycle analysis on MCF-7 cells treated with IN-2001 was carried out by flow cytometry and gene expression was measured by RT-PCR. Results: In MCF-7 cells IN-2001 showed remarkable anti-proliferative effects in a dose- and time-dependent manner. In MCF-7 cells, IN-2001 showed a more potent growth inhibitory effect than that of suberoylanilide hydroxamic acid. These growth inhibitory effects were related to the cell cycle arrest and induction of apoptosis. IN-2001 showed accumulation of cells at $G_2$/M phase and of the sub-$G_1$ population in a time-dependent manner, representing apoptotic cells. IN-2001-mediated cell cycle arrest was associated with HDAC inhibitor-mediated induction of CDK inhibitor expression. In MCF-7 cells, IN-2001 significantly increased $p21^{WAF1}$ expression. Conclusions: In summary, cyclin-dependent kinase (CDK) induced growth inhibition, possibly through modulation of cell cycle and apoptosis regulatory proteins, such as CDK inhibitors, and cyclins. Taken together, these results provide an insight into the utility of HDAC inhibitors as a novel chemotherapeutic regime for hormone-sensitive and insensitive breast cancer.

• 대한한방내과학회지
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• 제36권1호
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• pp.13-21
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• 2015

Objectives : In Korea, Rhus verniciflua Stokes (RVS) has been used in traditional medicine for various diseases such as back pain, syndromes of the blood system in women, gastrointestinal disease, and cancer. However, the molecular mechanisms of its anti-cancer activity have not been clearly elucidated yet. Methods : This study investigated the possible mechanisms by which RVS extract (RVE) exerts its anti-proliferative action in cultured human breast carcinoma MCF-7 cells. Results : Treatment with RVE in MCF-7 cells resulted in inhibition of cell viability through G1 arrest of the cell cycle and induction of apoptosis in a time- and concentration-dependent manner, as determined by MTT assay and flow cytometry analysis. The induction of G1 arrest by RVE treatment was associated with the inhibition of cyclin D1, cyclin-dependent kinase (Cdk) 2, retinoblastoma protein (pRB), and mouse double minute 2 (MDM2) expression. Moreover, RVE treatment concentration dependently increased the levels of tumor suppressor p53, which was associated with the marked induction of Cdk inhibitors such as p21 (Waf1/Cip1) and p27 (Kip1). However, the inhibition of p53 function by the wild-type p53-specific inhibitor, pifithrin-α, abolished the above-mentioned effects of RVE, showing that p53 was responsible for the cytotoxicity of RVE Conclusions : These data indicate that a molecular pathway involving p53-dependent G1 cell cycle arrest plays a pivotal role in the cellular response to RVE, and demonstrate the potential applications of RVE as an anti-cancer drug for breast cancer treatment.

• 동의생리병리학회지
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• 제22권4호
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• pp.821-828
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• 2008

Onchungeum, a herbal formula, which has been used for treatment of anemia due to bleeding, discharging blood and skin disease. In the present study, it was examined the effects of extract of Onchungeum (OCE) on the growth of human hepatocarcinoma cell lines Hep3B (p53 null type) and HepG2 (p53 wild type) in order to investigate the anti-proliferative mechanism by OCE. Treatment of Hep3B and HepG2 cells to OCE resulted in the growth inhibition in a dose-dependent manner, however Hep3B cell line exhibited a relatively strong anti-proliferative activity to OEC. Flow cytometric analysis revealed that OCE treatment in Hep3B cells caused G1 phase arrest of the cell cycle, which was associated with various morphological changes in a dose-dependent fashion. RT-PCR and immunoblotting data revealed that treatment of OCE caused the down-regulation of cyclin D1 expression, however the levels of cyclin E expression were not changed by OCE. The G1 arrest of the cell cycle was also associated with the induction of Cdk inhibitor p27 by OCE. Because the p53 gene is null in Hep3B cells, it is most likely that the induction of p21 is mediated through a p53-independent pathway. Moreover, p27 detected in anti-Cdk4 and anti-Cdk2 immunoprecipitates from the OCE-treated cells, suggesting that OCE-induced p27 protein blocks Cdk kinase activities by directing binding to the cyclin/Cdk complexes. Furthermore, OCE treatment potently suppresses the phosphorylation of retinoblastoma proteins and the levels of the transcription factor E2F-1 expression. Taken together, these results indicated that the growth inhibitory effect of OCE in Hep3B hepatoma cells was associated with the induction of G1 arrest of the cell cycle through regulation of several major growth regulatory gene products.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.607-614
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• 2015

암은 전 세계 사망률과 질병률의 가장 큰 원인이다. Cordycepin (3'-deoxyadenosine)은 동양의 전통의학에서 널리 사용되고 있는 동충하초의 주요 기능성 구성요소이자 아데노신 유사체로 알려져 있다. 지난 10년간 cordycepin은 in vitro 및 in vivo 모델에서 면역활성 기능뿐 만 아니라 항염증, 항산화 및 항암 등 다양한 약리학적 특성을 가진다고 보고되어왔다. 최근 들어 많은 연구들은 cordycepin을 화학예방요법 작용제 측면에서 흥미로운 특성을 보고하였고, 실험적인 증거들에 의해 세포사멸 촉진, 세포주기 정지 유도, 세포 내 신호 전달 경로 조절, 암세포의 침윤 및 전이 억제를 통해 암의 증식을 지연시킨다고 보고되어 왔다. Cordycpin은 많은 암 세포에서 retinoblastoma protein (RB)의 인산화를 막고 cyclin-dependent kinases (Cdks) inhibitors를 활성화시켜 G2/M기의 진행을 막는 효력이 있음이 밝혀졌다. 또한, 세포 사멸을 유도하기 위해 세포 내/외부에 존재하는 경로를 활성화시켜 활성 산소종을 생성하고 하위에 존재하는 kinase cascade 반응을 개시한다. 아울러 cordycepin은 또 다른 세포 사멸인 autophagy와 같은 대체 경로를 활성화 시킬 수도 있으며, nuclear factor-kappa B 및 activated protein-1 신호 경로를 포함한 다양한 기전을 통하여 암세포 분리, 이주, 침윤 및 전이 또한 억제 할 수 있다. 본 총설에서는 cordycepin의 항암 작용 기전을 요약하고, 다양한 암 발생의 치료제로서 가능성을 논의하고자 한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제23권3호
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• pp.225-232
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• 2015

We identified a novel Akt signaling mechanism that mediates fucoidan-induced suppression of human colon cancer cell (HT29) proliferation and anticancer effects. Fucoidan treatment significantly inhibited growth, induced G1-phase-associated upregulation of p21WAF1 expression, and suppressed cyclin and cyclin-dependent kinase expression in HT29 colon cancer cells. Additionally, fucoidan treatment activated the Akt signaling pathway, which was inhibited by treatment with an Akt inhibitor. The inhibition of Akt activation reversed the fucoidan-induced decrease in cell proliferation, the induction of G1-phase-associated p21WAF1 expression, and the reduction in cell cycle regulatory protein expression. Intraperitoneal injection of fucoidan reduced tumor volume; this enhanced antitumor efficacy was associated with induction of apoptosis and decreased angiogenesis. These data suggest that the activation of Akt signaling is involved in the growth inhibition of colon cancer cells treated with fucoidan. Thus, fucoidan may serve as a potential therapeutic agent for colon cancer.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권2호
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• pp.541-549
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• 2015

Triple negative breast cancer (TNBC) is an aggressive subtype of breast cancer (BC) with higher metastatic rate and both local and systemic recurrence compared to non-TNBC. The generation of reactive oxygen species (ROS) secondary to oxidative stress is associated with DNA damage, chromosomal degradation and alterations of both hypermethylation and hypomethylation of DNA. This study concerns differential methylation of promoter regions in specific groups of genes in TNBC and non-TNBC Saudi females in an effort to understand whether epigenetic events might be involved in breast carcinogenesis, and whether they might be used as markers for Saudi BCs. Methylation of glutathione S-transferase P1 (GSTP1), T-cadherin (CDH13), Paired box protein 5 (PAX5), death associated protein kinase (DAPK), twist-related protein (TWIST), DNA-binding protein inhibitor (ID4), High In Normal-1 (HIN-1), cyclin-dependent kinase inhibitor 2A (p16), cyclin D2 and retinoic acid receptor-${\beta}$ ($RAR{\beta}1$) genes was analyzed by methylation specific polymerase chain reaction (MSP) in 200 archival formalin-fixed paraffin embedded BC tissues divided into 3 groups; benign breast tissues (20), TNBC (80) and non-TNBC (100). The relationships between methylation status, and clinical and pathological characteristics of patients and tumors were assessed. Higher frequencies of GSTP1, ID4, TWIST, DAPK, PAX5 and HIN-1 hypermethylation were found in TNBC than in non-TNBC. Hypermethylation of GSTP1, CDH13, ID4, DAPK, HIN-1 and PAX5 increased with tumor grade increasing. Other statistically significant correlations were identified with studied genes. Data from this study suggest that increased hypermethylation of GSTP1, ID4, TWIST, DAPK, PAX5 and HIN-1 genes in TNBC than in non-TNBC can act as useful biomarker for BCs in the Saudi population. The higher frequency of specific hypermethylated genes paralleling tumor grade, size and lymph node involvement suggests contributions to breast cancer initiation and progression.