• Macromolecular Research
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• 제15권7호
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• pp.646-655
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• 2007

To achieve targeted drug delivery for chemotherapy, a ligand-mediated nanoparticulate drug carrier was designed, which could identity a specific receptor on the surfaces of tumor cells. Biodegradable poly(ethylene oxide)/poly$({\varepsilon}-caprolactone)$ (PEG/PCL) amphiphilic block copolymers coupled to biotin ligands were synthesized with a variety of PEG/PCL compositions. Block copolymeric nanoparticles harboring the anticancer drug paclitaxel were prepared via micelle formation in aqueous solution. The size of the biotin-conjugated PEG/PCL nanoparticles was determined by light scattering measurements to be 88-118 nm, depending on the molecular weight of the block copolymer, and remained less than 120 nm even after paclitaxel loading. From an in vitro release study, biotin-conjugated PEG/PCL nanoparticles containing paclitaxel evidenced sustained release profiles of the drug with no initial burst effect. The biotin-conjugated PEG/PCL block copolymer itself evidenced no significant adverse effects on cell viability at $0.005-1.0{\mu}g/mL$ of nanoparticle suspension regardless of cell type (normal human fibroblasts and HeLa cells). However, biotin-conjugated PEG/PCL harboring paclitaxel evidenced a much higher cytotoxicity for cancer cells than was observed in the PEG/PCL nanoparticles without the biotin group. These results showed that the biotin-conjugated nanoparticles could improve the selective delivery of paclitaxel into cancer cells via interactions with over-expressed biotin receptors on the surfaces of cancer cells.

• 동의생리병리학회지
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• 제17권3호
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• pp.711-718
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• 2003

Wanpae-tang is suggested to have antitumor activity on lung cancer. This study was performed to investigate antitumor, immune response, and apoptotic effects by Wanpae-tang in the cancer cell lines and C57BL/6 mice. Experimental studies were progressed through the anticancer activities such as, survival time, cell cytotoxicity, natural killer cell activity, productivity of interleukins and apoptotio effects. The results were summarized as follows: 1. Median survival time of Wanpae-tang treated group was prolonged to 4.1%, as compared with control group, but was not significant. 2. On the MTT assay, half-maximal inhibitory concentration(IC50) of Wanpae-tang was 15.00 ㎎/㎖ in HeLa cell, and 4.158 ㎎/㎖ in HRT-18 cell. 3. Natural killer cell activity in Wanpae-tang treated group was decreased in case of 100:1 and 10:1 effect cell/target cell ratio. 4. Production of interleukin-2, 4, 12 in Wanpae-tang treated group were significantly increased. 5. On the studies of Wanpae-tang induced apoptosis, a DNA fragmentation patterns were not appeared.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.518-527
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• 2021

본 연구에서는 황색 방울토마토의 생리활성 식품소재로서의 가능성을 알아보기 위하여 추출 건조물의 폴리페놀 및 플라보노이드 함량, 항산화 효과 및 암세포에 대한 생육억제 효과를 검증하였다. 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 10.96±1.57 및 4.12±0.41 mg/g이었다. 항산화 활성은 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 측정하여 확인하였고 free radical을 50% 감소시키는 농도인 RC50은 각각 490.83±17.35 ㎍/mL과 355.90±0.79 ㎍/mL이었다. 추출 건조물은 정상 간세포(Chang)에 대해서는 세포 독성을 보이지 않았고 A549 폐암세포에 대해서는 생육 억제 활성을 나타내지 않았으나 자궁경부암세포(HeLa)와 간암세포(HepG2)에 대해서는 100 ㎍/mL 농도로 처리하였을 때 각각 15.2% 및 18.4%의 생육 억제 효과를 보였다. 본 연구의 결과로부터 황색 방울토마토의 항산화 활성과 자궁경부암세포와 간암세포 등 일부 암세포에 대한 억제 활성이 검증되어 생리활성 식품소재로서 가능성을 확인하였다.

• 한국양봉학회지
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• 제34권3호
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• pp.245-254
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• 2019

꿀벌에 의해 생산되는 프로폴리스는 이미 항균, 항산화, 항염증, 항바이러스 그리고 항종양 등의 기능성으로 중요성이 증가하고 있으며, 인공적으로 생성된 화합물이 아닌 자연에서 얻어진 천연물이라는 점에서 특히 가치가 증가하고 있다. 그 중에서도 인류에게 대표적 난치병 질병 중의 하나인 암에 대한 항종양 특징은 화학적 예방 요법이라는 측면에서 중요성과 활용도가 주목받고 있다. 그러나 프로폴리스가 가지는 항종양 같은 현상적인 효과라던가 프로폴리스 구성 성분의 특징에 대해서만 연구가 이루어지고 있고, 암세포에서 나타나는 구체적인 분자 기전에 대해서는 아직까지도 연구가 미비한 상황이다. 본 연구에서는 암세포에 대해서 프로폴리스가 나타내는 구체적인 분자기전을 제시함으로써 어떤 메커니즘으로 의해 프로폴리스가 항암에 대해 효과를 나타내는지 확인하고자 하였다. 암세포에 대해서 확실한 항암 효과를 보이기 위해서는 프로폴리스의 세포 사멸 농도를 확인하고 그 안에서 이루어지는 단백질 분자의 발현 양상 또는 분자 기능의 활성화 등을 기본적으로 확인해야 한다. 수많은 단백질들이 암세포의 성장 및 분화에 관여하고 있지만 현실적으로 세포 내부의 모든 단백질의 기능을 확인하기엔 불가능하기 때문에 세포의 분열과 사멸에 관련된 기본적인 단백질과 더불어 암에 관련된 단백질의 활성화 등은 반드시 확인해야 한다. 따라서 본 연구에서 제시된 결과를 보면 프로폴리스가 암세포에 대해서 항암 효과를 보이기 위해서는 100 ㎍/mL의 농도에서 비로소 세포 사멸 현상을 나타낼 수가 있으며, 그에 따라 암세포 내부의 수많은 단백질의 변화가 나타남을 알 수 있다. 특히 주목할 점은 국내의 지역에 따라 수집된 프로폴리스의 항암 효과가 암세포 내부에서 작용할 때는 큰 차이를 보인다는 것이다. 이것은 매우 중요한 결과로서 각 지역에 식재된 밀원수에 따라 프로폴리스의 구성성분이 달라지는 것이며 그에 따라 프로폴리스의 기능성에 큰 차이를 나타낸다는 의미이다. 이는 프로폴리스가 가지는 기능에서 항암뿐만이 아니라 항염증, 항산화 그리고 항균 작용에서도 지역별로 구성된 식물상에 따라 기능성의 차이가 결정된다는 것이다. 역으로 추적해서 각 지역에서 나타난 프로폴리스의 기능성 차이를 확인하고 해당 지역의 식물상을 분석한다면 질병 또는 특정 기능성을 가진 프로폴리스를 생산할 수 있다는 의미가 될 것이다. 자궁경부암 세포에 대한 프로폴리스의 성장저해 효과는 확인했지만 아직도 확인해야 할 기전은 매우 다양하다. 세포는 내부의 신호 체계가 매우 복잡하고 단일 신호 체계가 아닌 다중 신호 체계를 가지고 있기 때문에, 프로폴리스에서 항암 효과가 나타난다고 하더라도 암세포는 다른 방향으로 anti-apoptitic signal을 생성할 수 있다. 따라서 다양한 신호 체계에 대한 암세포 내 단백질 발현에 대한 변화를 확인해야 하며, 추가로 단백질의 phosphorylation, acetylation, protein folding 그리고 mutation과 같은 기능성을 검증해야 한다. 이런 분석을 통해 프로폴리스의 구체적인 세포 신호 경로를 확인해야만 항암과 관련하여 약물을 제조할 때 손쉽게 표적 특이적인 신약 제조가 이루어질 수 있을 것이다. 특히 암은 조직별로 그 특성을 다르게 가질 수 있기 때문에 조직 특이적인 맞춤형 약제의 생산이 가능할 것이다. 따라서 본 연구에서 제시된 지역별 프로폴리스의 항암 분자 기전 분석에 더하여 해당 지역의 밀원수 분석 및 세포 내 단백질 변화추적을 기반으로 앞으로 더 많은 종류의 암세포 저해 기전을 밝힌다면 대표적 양봉 산물인 프로폴리스를 이용한 특정 암에 대한 효과적인 항암제의 개발이 가능할 것으로 보여진다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제38권7호
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• pp.503-511
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• 2005

In this study we investigated the biological activity of Chondria Crassicaulis (CC) on the human cancer cells. CC was extracted with methanol and further fractionated into four different types: hexane (CCMH), methanol (CCMM), butanol (CCMB), and aqueous (CCMA) partition layers. We determined the cytotoxic effect of these layers on human cancer cells by MTT assay. Among various partition layers of CC, the CCMM and CCMB showed the strong cytotoxic effects at 150 ${\mu}g$/ml which resulted $98.91\%$, $92.96\%$ on HeLa cell lines and $95.47\%$, $77.05\%$ on MCF-7 cell lines. And, the anti-proliferative effect of CC was accompanied by a marked inhibition of cyclooxygenase (COX-2), Caspase-3 and IAP (cIAP-1, cIAP-2 and XIAP) protein and concomitant induction of p53, p21 and Survivin protein. However, CC did not affect the level of Bax, Bcl-2 and Bcl-XL- protein. Also, we observed quinone reductase (QR) induced effects in all fraction layers of CC on HepG2 cells. The QR induced effects of the CCMH and CCMM on HePG2 cells at 120 ${\mu}g$/mL concentration indicated 3.73 and 2.45 with the control value of 1.0. Although further studies are needed, the present work suggests that CC may be a chemopreventive agent for the treatment of human cancer cells.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제38권4호
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• pp.307-312
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• 2005

본 연구에서는 해양생물 중 대표적 패류에 속하며 게두라고 불리우는 키조개를 추출, 각 용매별로 분획하여 암세포 성장억제 효과와 QR 유도활성 효과 등 각 생리활성효과에 대해 살펴보았다. 단백질이 많은 저칼로리 식품으로, 필수 아미노산과 철분이 많아 동맥경화와 빈혈예방에 좋다고 알려진 키조개의 암세포 성장억제에 대한 실험결과, 4종의 인체 암세포주 HepG2, HeLa, MCF-7 및 HT-29에서 모두 시료첨가 농도에 의존적으로 성장저지 효과가 나타났고, methanol 분획층인 APMM에서 괄목할 만한 높은 효과를 나타냈다. 특히 HeLa 세포주에서는 저첨가농도인 120 $\mu$g/mL에서 이미 $90.45\%$의 높은 세포독성 효과를 보였고, 다른 세포주들에서도 첨가농도별 효과의 차이는 있었으나 거의 유사한 세포성장 억제효과를 볼 수 있었다. 한편, 사용한 4가지 암세포주중 유일하게 quinone reductase를 가지고 있는 HepG2를 이용하여 quinone reductase 효소유도 활성여부를 측정한 결과 분획물 첨가농도를 20, 40, 60 및 80 $\mu$g/mL로 소량을 첨가하였음에도 40 $\mu$g/mL에서 이미 1.5배의 높은 QR 유도효과가 나타났으며, 농도를 증가시킬수록 그 효과가 증가하여 최종농도인 80 $\mu$g/mL에서는 약 2.0배의 QR 유도활성을 나타내었다. 이와 같은 실험결과에서, 패류인 키조개의 생리활성을 이용한 여러 유용한 기능성 식품의 개발이 기대되어진다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권4호
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• pp.416-421
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• 2008

다시마분말과 해양심층수염을 첨가하여 제조한 된장 메탄올 추출물의 항돌연변이원성과 세포독성을 측정하였다. S. Typhimurium TA98과 TA100 균주를 이용한 실험에서 모든 된장의 시료에서 돌연변이성이 없었으며, 항돌연변이 원성 실험에서는 직접변이원인 MNNG($0.4{\mu}g$/plate)의 경우 TA100 균주에서 다시마분말을 첨가한 해양심층수된장(된장C)의 시료농도 $200{\mu}g$/plate에서 89.1%의 억제효과를 나타내었으며 4NQO($0.15{\mu}g$/plate)에 대해서는 같은 시료 농도에서 70%의 억제효과를 나타내었다. 그리고 4NQO에서 TA98 균주에 대해서 다시마분말을 첨가한 해양심층수된장(된장C)은 84.4%의 높은 억제효과를 나타내었으며 모든 시료는 농도 의존적으로 억제하는 것으로 나타났다. 세포독성 효과를 알아보기 위해서 HeLa, Hep3B, AGS, A549와 MCF-7을 사용하였으며 다시마분말을 첨가한 해양심층수된장(된장C)이 1 mg/mL의 농도에서 위암세포를 제외한 자궁암세포, 간암세포, 폐암세포 및 유방암세포에서 모두 70% 이상의 높은 억제활성을 나타내었으며 그 중에서도 폐암세포에서 77.3%의 가장 높은 암세포 성장억제율을 나타내었다. 또한 다시마분말을 첨가한 해양심층수된장(된장C)은 고 형암 성장억제실험에서 대조군에 비해서 32.5%의 고형암 성장억제효과를 나타내었다.

• BMB Reports
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• 제41권5호
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• pp.369-375
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• 2008

Polygonatum cyrtonema Lectin (PCL), which is classified as a monocot mannose-binding lectin, has received great regards for its uniquely biological activities and potentially medical applications in cancer cells. This paper was initially aimed to study apoptosis of PCL on Hela cells. Thus, 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) method was carried out. Through observation of cell morphologic changes and Lactate dehydrogenase (LDH) activity-based cytotoxicity assays, PCL induced HeLa cell apoptosis in a dose-dependent manner. To further gain structural basis, multiple alignments, homology modeling and docking experiments were performed to analyze the correlation between its biological activities and mannose-binding sites. Eventually, considering docking data, chemical modification properties on the three mannose-binding sites were analyzed by a series of biological experiments (e.g., hemagglutinating and mitogenic activity assays, fluorescence and Circular Dichrosim (CD) spectroscopy) to profoundly identify the role of some key amino acids in the structure-function relationship of PCL.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.171-177
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• 2019

Parasitic infections have remained a significant burden on human and animal health. In part, this is due to lack of clinically-approved, novel antimicrobials and a lack of interest by the pharmaceutical industry. An alternative approach is to modify existing clinically-approved drugs for efficient delivery formulations to ensure minimum inhibitory concentration is achieved at the target site. Nanotechnology offers the potential to enhance the therapeutic efficacy of drugs through modification of nanoparticles with ligands. Amphotericin B, nystatin, and fluconazole are clinically available drugs in the treatment of amoebal and fungal infections. These drugs were conjugated with gold nanoparticles. To characterize these gold-conjugated drug, atomic force microscopy, ultraviolet-visible spectrophotometry and Fourier transform infrared spectroscopy were performed. These drugs and their gold nanoconjugates were examined for antimicrobial activity against the protist pathogen, Acanthamoeba castellanii of the T4 genotype. Moreover, host cell cytotoxicity assays were accomplished. Cytotoxicity of these drugs and drug-conjugated gold nanoparticles was also determined by lactate dehydrogenase assay. Gold nanoparticles conjugation resulted in enhanced bioactivity of all three drugs with amphotericin B producing the most significant effects against Acanthamoeba castellanii (p < 0.05). In contrast, bare gold nanoparticles did not exhibit antimicrobial potency. Furthermore, amoebae treated with drugs-conjugated gold nanoparticles showed reduced cytotoxicity against HeLa cells. In this report, we demonstrated the use of nanotechnology to modify existing clinically-approved drugs and enhance their efficacy against pathogenic amoebae. Given the lack of development of novel drugs, this is a viable approach in the treatment of neglected diseases.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권4호
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• pp.410-415
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• 2008

본 연구는 Ames test와 SRB assay를 통해 SK와 SDK 메탄올 추출물을 이용하여 항돌연변이원성과 세포독성 효과에 대해 살펴보았다. S. Typhimurium TA98과 TA100 균주를 사용하여 돌연변이원성을 실시한 결과 SK와 SDK 메탄올 추출물 자체의 돌연변이원성은 없었으며, MNNG와 4NQO를 유도하여 높은 항돌연변이 효과를 나타내었다. S.Typhimurium TA98에서 4NQO를 유도하여 SDK($200{\mu}g$/plate) 메탄올 추출물 처리 시에 71.4%의 억제효과를 나타내었으며, 반면에 S. Typhimurium TA100에 4NQO와 MNNG의 돌연변이를 유도하였을 때 각각 56.1%와 83.6%의 억제율을 보였다. 암세포 성장 억제효과를 검토한 결과 샘플처리 시 농도 의존적 증가를 보였으며, SDK 메탄올 추출물 1 mg/mL 첨가 시 HeLa, Hep3B, MCF-7, AGS 및 A549에서 각각 61.5%, 61.3%, 51.4%, 57.9% 및 77.7%의 억제효과를 나타내었다. SK 메탄올 추출물 첨가 결과 $51{\sim}58%$ 정도의 억제효과를 보였다. 대조적으로 SDK 메탄올 추출물을 1mg/mL 첨가 시 293에서 $2{\sim}38%$의 세포독성을 나타내었다.