Members of the glycoprotein family, which includes CG, LH, FSH and TSH, comprise two noncovalently linked $\alpha$- and $\beta$-subunits. Equine chorionic gonadotropin (eCG), known as PMSG, has a number of interesting and unique characteristics since it appears to be a single molecule that possesses both LH- and FSH-like activities in other species than the horse. This dual activity of eCG in heterologous species is of fundamental interest to the study of the structure-function relationships of gonadotropins and their receptors. CG and LH $\beta$ genes are different in primates. In horse, however, a single gene encodes both eCG and eLH $\beta$ -subunits. The subunit mRNA levels seem to be independently regulated and their imbalance may account for differences in the quantities of $\alpha$ - and $\beta$-subunits in the placenta and pituitary. The dual activities of eCG could be separated by removal of the N-linked oligosaccharide on the $\alpha$-subunit Asn 56 or CTP-associated O-linked oligosaccharides. The tethered-eCG was efficiently secreted and showed similar LH-like activity to the dimeric eCG. Interestingly, the FSH-like activity of the tethered-eCG was increased markedly in comparison with the native and wild type eCG. These results also suggest that this molecular can implay particular models of FSH-like activity not LH-like activity in the eCG/indicate that the constructs of tethered molecule will be useful in the study of mutants that affect subunit association and/or secretion. A single-chain analog can also be constructed to include additional hormone-specific bioactive generating potentially efficacious compounds that have only FSH-like activity. The LH/CG receptor (LH/CGR), a membrane glycoprotein that is present on testicular Leydig cells and ovarian theca, granulosa, luteal, and interstitial cells, plays a pivotal role in the regulation of gonadal development and function in males as well as in nonpregnant and pregnant females. The LH/CGR is a member of the family of G protein-coupled receptors and its structure is predicted to of a large extracellular domain connected to a bundle of seven membrane-spanning a-helices. The LH/CGR phosphorylation can be induced with a phorbol ester, but not with a calcium ionophore. The truncated form of LHR also was down-regulated normally in response to hCG stimulation. In contrast, the cell lines expressing LHR-t631 or LHR-628, the two phosphorylation-negative receptor mutant, showed a delay in the early phase of hCG-induced desensitization, a complete loss of PMA-induced desensitization, and an increase in the rate of hCG-induced receptor down-regulation. These results clearly show that residues 632~653 in the C-terminal tail of the LHR are involved in PMA-induced desensitization, hCG-induced desensitization, and hCG-induced down-regulation. Recently, constitutively activating mutations of the receptor have been identified that are associated with familial male-precocious puberty. Cells expressing LHR-D556Y bind hCG with normal affinity, exhibit a 25-fold increase in basal cAMP and respond to hCG with a normal increase in cAMP accumulation. This mutation enhances the internalization of the free and agoinst-occupied receptors ~2- and ~17- fold, respectively. We conclude that the state of activation of the LHR can modulate its basal and/or agonist-stimulated internalization. Since the internalization of hCG is involved in the termination of hCG actions, we suggest that the lack of responsiveness detected in cells expressing LHR-L435R is due to the fast rate of internalization of the bound hCG. This statement is supported by the finding that hCG responsiveness is restored when the cells are lysed and signal transduction is measured in a subcellular fraction (membranes) that cannot internalize the bound hormone.
동면 개시인자로 알려진 DADLE는 여러 연구에 의해 in vivo와 in vitro 상에서 유사 동면 상태를 야기한다. 본 연구는 인체혈구암세포인 U937 세포주의 세포 사멸과 세포 주기 둥에 대한 DADLE의 영향을 살펴보았다. DADLE가 처리된 U937세포는 8${\sim}6$10 ${\mu}$M의 높은 농도에서 세포 증식이 감소하였으며, 0${\sim}6$${\mu}$M의 낮은 농도에서 영향이 없었다. DNA flow cytometer를 이용하여 세포 주기를 분석해본 결과 DADLE에 의한 세포 주기 억제가 관찰되었다. DADLE처리에 따른 세포 증식률 감소 및 세포 주기 억제효과를 전사 수준에서 조사한 결과 Bcl-XL, c-IAP-2의 발현 및 survivin의 발현 감소가 관찰되었으며, COX-2의 발현 역시 COX-1의 변화 없이 감소함을 확인하였다. 또한, cyclin E 와 cdk-2, -4 그리고 -6의 발현 역시 감소하는 것을 관찰하였다. Telomere 조절 관련 유전자의 경우도 c-myc과 TERT의 감소, 그리고 TEP-1가 증가하는 현상을 관찰하였다. 이상의 결과는 DADLE를 U937 암세포주에 처리했을 때 세포 주기의 억제를 통하여 life-time을 증가시킬 가능성을 시사하며 이에 관한 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
DNA와 histone 단백질의 변형은 식물 발달에 상당히 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 식물 조직 배양 및 식물 발달 단계에서 methylation의 영향을 알아보고자 벼 종자로부터 캘러스 형성 및 식물체 재분화 단계에서 demethylation 물질인 5-azacytidine을 처리하여 유전자 발현 양상을 분석하였다. 식물체로의 재분화 능력이 있는 벼 배상체 캘러스는 5-azaC가 첨가된 H6A 배지에서는 형성되지 않았으며 갈색을 띠는 캘러스가 형성되었다. 또한 정상적인 캘러스를 5-azaC가 첨가된 MSRA 재분화 배지에서 배양했을 때도 대조구와는 달리 식물체 재분화는 이루어지지 않았다. 이러한 결과는 5-azaC가 정상적인 배상체 캘러스 및 shoot 분화에 부정적인 영향을 미친다는 것을 나타냈으며 따라서 DNA methylation이 식물 조직배양에서의 정상적인 세포 dedifferentiation과 differentiation에 필수 요인이라는 것을 알 수 있었다. 벼 캘러스 형성 및 재분화 과정 동안의 methylation 영향을 알아보고자 각 단계별로 5-azaC를 처리 후 $GeneFishig^{TM}$ DEG와 DNA chip을 사용하여 유전자 발현 양상을 분석하였다. Epigenetic regulation, 전자전달, 핵산대사, 스트레스 반응에 관여하는 일부 유전자들의 발현이 증가하거나 감소하는 것을 알 수 있었다. 발현 차이가 있는 일부 유전자를 클로닝하여 확인하였고 RT-PCR 및 northern 분석으로 각 단계에서의 발현 차이를 할인하였다.
We characterized the proteomes of murine N2a cells following infection with three rabies virus (RV) strains, characterized by distinct virulence phenotypes (i.e., virulent BD06, fixed CVS-11, and attenuated SRV9 strains), and identified 35 changes to protein expression using two-dimensional gel electrophoresis in whole-cell lysates. The annotated functions of these proteins are involved in various cytoskeletal, signal transduction, stress response, and metabolic processes. Specifically, a-enolase, prx-4, vimentin, cytokine-induced apoptosis inhibitor 1 (CIAPIN1) and prx-6 were significantly up-regulated, whereas Trx like-1 and galectin-1 were down-regulated following infection of N2a cells with all three rabies virus strains. However, comparing expressions of all 35 proteins affected between BD06-, CVS-11-, and SRV9-infected cells, specific changes in expression were also observed. The up-regulation of vimentin, CIAPIN1, prx-4, and 14-3-3 ${\theta}/{\delta}$, and down-regulation of NDPK-B and HSP-1 with CVS and SRV9 infection were ${\geq}2$ times greater than with BD06. Meanwhile, Zfp12 protein, splicing factor, and arginine/serine-rich 1 were unaltered in the cells infected with BD06 and CVS-11, but were up-regulated in the group infected with SRV9. The proteomic alterations described here may suggest that these changes to protein expression correlate with the rabies virus' adaptability and virulence in N2a cells, and hence provides new clues as to the response of N2a host cells to rabies virus infections, and may also aid in uncovering new pathways in these cells that are involved in rabies infections. Further characterization of the functions of the affected proteins may contribute to our understanding of the mechanisms of RV infection and pathogenesis.
BACKGROUND/OBJECTIVES: Brain senescence causes cognitive impairment and neurodegeneration. It has also been demonstrated that curcumin (Cur) and hesperetin (Hes), both antioxidant polyphenolic compounds, mediate anti-aging and neuroprotective effects. Therefore, the objective of this study was to investigate whether Cur, Hes, and/or their combination exert anti-aging effects in D-galactose (Dg)-induced aged neuronal cells and rats. MATERIALS/METHODS: SH-SY5Y cells differentiated in response to retinoic acid were treated with Cur (1 μM), Hes (1 μM), or a combination of both, followed by 300 mM Dg. Neuronal loss was subsequently evaluated by measuring average neurite length and analyzing expression of β-tubulin III, phosphorylated extracellular signal-regulated kinases, and neurofilament heavy polypeptide. Cellular senescence and related proteins, p16 and p21, were also investigated, including their regulation of antioxidant enzymes. In vivo, brain aging was induced by injecting 250 mg/kg body weight (b.w.) Dg. The effects of supplementing this model with 50 mg/kg b.w. Cur, 50 mg/kg b.w. Hes, or a combination of both for 3 months were subsequently evaluated. Brain aging was examined with a step-through passive avoidance test and apoptosis markers were analyzed in brain cortex tissues. RESULTS: Cur, Hes, and their combination improved neuron length and cellular senescence by decreasing the number of β-gal stained cells, down-regulated expression of p16 and p21, and up-regulated expression of antioxidant enzymes, including superoxide dismutase 1, glutathione peroxidase 1, and catalase. Administration of Cur, Hes, or their combination also tended to ameliorate cognitive impairment and suppress apoptosis in the cerebral cortex by down-regulating Bax and poly (ADP-ribose) polymerase expression and increasing Bcl-2 expression. CONCLUSIONS: Cur and Hes appear to attenuate Dg-induced brain aging via regulation of antioxidant enzymes and apoptosis. These results suggest that Cur and Hes may mediate neuroprotective effects in the aging process, and further study of these antioxidant polyphenolic compounds is warranted.
Kim, Dae Hyun;Chung, Jae Heun;Yoon, Ji Sung;Ha, Young Mi;Bae, Sungjin;Lee, Eun Kyeong;Jung, Kyung Jin;Kim, Min Sun;Kim, You Jung;Kim, Mi Kyung;Chung, Hae Young
Journal of Ginseng Research
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제37권1호
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pp.54-63
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2013
Ginsenoside Rd is a primary constituent of the ginseng rhizome and has been shown to participate in the regulation of diabetes and in tumor formation. Reports also show that ginsenoside Rd exerts anti-oxidative effects by activating anti-oxidant enzymes. Treatment with ginsenoside Rd decreased nitric oxide and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) in lipopolysaccharides (LPS)-challenged RAW264.7 cells and in ICR mouse livers (5 mg/kg LPS; LPS + ginsenoside Rd [2, 10, and 50 mg/kg]). Furthermore, these decreases were associated with the down-regulations of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase (COX)-2 and of nuclear factor (NF)-${\kappa}B$ activity in vitro and in vivo. Our results indicate that ginsenoside Rd treatment decreases; 1) nitric oxide production (40% inhibition); 2) $PGE_2$ synthesis (69% to 93% inhibition); 3) NF-${\kappa}B$ activity; and 4) the NF-${\kappa}B$-regulated expressions of iNOS and COX-2. Taken together, our results suggest that the anti-inflammatory effects of ginsenoside Rd are due to the down-regulation of NF-${\kappa}B$ and the consequent expressional suppressions of iNOS and COX-2.
Objectives : The aim of present study was to evaluate the beneficial effect of Scutellariae Radix (SR) and Scutellariae Radix EtOH-heated at 200℃ (SR200) using lipopolysaccharide (LPS) treated intestine of mice.Methods : Extract of SR and SR200 were orally administrated. Their effects were compared with vehicletreated LPS and normal groups. Subsequently, we measured reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide in the serum and western blotting in the intestine.Results : The average weight in LPS treated (Vehicle) group was lowered significantly compare to that in non-treated normal group and this weight loss in the vehicle group was effectively prevented by the administration of SR and SR200 respectively. The increased oxidative stress biomarker levels such as reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO) in the serum was markedly decreased by treated with SR200. The decreased levels of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx) induced by LPS injection were significantly restored by both SR and SR200 treatment. Moreover, increased inflammatory mediators and cytokines such as inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2), tumor necrosis factor alpha (TNF-α) and interleukin-6 (IL-6) in the LPS treated vehicle mice were significantly decreased through down-regulation c-JUN through reduction of oxidative stress.Conclusions : SR and SR200 could have benefit effect through down-regulation of abnormal oxidative stress in LPS induced intestine injury mice. Moreover, The anti-inflammatory activity of SR200 extract was better than SR extract in the LPS induced intestine injury mice.
Background: Isorhamnetin (Iso), a novel and essential monomer derived from total flavones of Hippophae rhamnoides that has long been used as a traditional Chinese medicine for angina pectoris and acute myocardial infarction, has also shown a spectrum of antitumor activity. However, little is known about the mechanisms of action Iso on cancer cells. Objectives: To investigate the effects of Iso on A549 lung cancer cells and underlying mechanisms. Materials and Methods: A549 cells were treated with $10{\sim}320{\mu}g/ml$ Iso. Their morphological and cellular characteristics were assessed by light and electronic microscopy. Growth inhibition was analyzed by MTT, clonogenic and growth curve assays. Apoptotic characteristics of cells were determined by flow cytometry (FCM), DNA fragmentation, single cell gel electrophoresis (comet) assay, immunocytochemistry and terminal deoxynucleotidyl transferase nick end labeling (TUNEL). Tumor models were setup by transplanting Lewis lung carcinoma cells into C57BL/6 mice, and the weights and sizes of tumors were measured. Results: Iso markedly inhibited the growth of A549 cells with induction of apoptotic changes. Iso at $20{\mu}g/ml$, could induce A549 cell apoptosis, up-regulate the expression of apoptosis genes Bax, Caspase-3 and P53, and down-regulate the expression of Bcl-2, cyclinD1 and PCNA protein. The tumors in tumor-bearing mice treated with Iso were significantly smaller than in the control group. The results of apoptosis-related genes, PCNA, cyclinD1 and other protein expression levels of transplanted Lewis cells were the same as those of A549 cells in vitro. Conclusions: Iso, a natural single compound isolated from total flavones, has antiproliferative activity against lung cancer in vitro and in vivo. Its mechanisms of action may involve apoptosis of cells induced by down-regulation of oncogenes and up-regulation of apoptotic genes.
Prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$), a major product of cyclooxygenase-2 (COX-2), plays an important role in the carcinogenesis of many solid tumors, including colorectal cancer. Because $PGE_2$ functions by signaling through $PGE_2$ receptors (EPs), which regulate tumor cell growth, invasion, and migration, there has been a growing amount of interest in the therapeutic potential of targeting EPs. In the present study, we investigated the role of EP4 on the effectiveness of cordycepin in inhibiting the migration and invasion of HCT116 human colorectal carcinoma cells. Our data indicate that cordycepin suppressed lipopolysaccharide (LPS)-enhanced cell migration and invasion through the inactivation of matrix metalloproteinase (MMP)-9 as well as the down-regulation of COX-2 expression and $PGE_2$ production. These events were shown to be associated with the inactivation of EP4 and activation of AMP-activated protein kinase (AMPK). Moreover, the EP4 antagonist AH23848 prevented LPS-induced MMP-9 expression and cell invasion in HCT116 cells. However, the AMPK inhibitor, compound C, as well as AMPK knockdown via siRNA, attenuated the cordycepin-induced inhibition of EP4 expression. Cordycepin treatment also reduced the activation of CREB. These findings indicate that cordycepin suppresses the migration and invasion of HCT116 cells through modulating EP4 expression and the AMPK-CREB signaling pathway. Therefore, cordycepin has the potential to serve as a potent anti-cancer agent in therapeutic strategies against colorectal cancer metastasis.
A wide arry of naturally occurring substances particularly those present in dietary and medicinal plants, have been reported to possess substantial cancer chemopreventive properties. Certain phytochemicals retain strong antioxidative and anti-inflammatory properties which appear to contribute to their chemopreventive or chemoprotective activities. Inducible cyclooxygenase(COX-2) and nitric oxide synthase (iNOS) are important enzymes that mediate inflammatory processes. There is some evidence that expression of both COX-2 and iNOS is co-regulated by the eukaryotic transcription factor NF-$textsc{k}$B. Increased expression of COX-2 and/or iNOS has been associated with pathophysiology of certain types of human cancers as well as inflammatory diseases. Since inflammation is closely linked to tumor promotion, substances with potent anti-inflammatory activies are anticipated to exert chemopreventive effects on carcinogenesis, particularly in the promotion stage. An example is curcumin, a yellow pigment of turmeric (Curcuma longa L., Zingiberaceae), that strongly occurring diaryl heptanoids structurally related to curcumin have substantial anti-tumor promotional activities in two-stage mouse skin carcinogenesis. Thus, yakuchinone A [1-(4'-hydroxy-3'-methoxyphenyl)-7-phenyl-3heptanone] and yakuchinone B [1-(4'-hydroxy-3'methoxyphenyl)-7-phenylhept-1-en-3-one] present in Alpinia oxyphylla Miquel (Zingiberacease) attenuate phorbol ester-induced inflammation and papilloma formation in female ICR mice. These diarylheptanoids also suppressed phorbol ester-induced activation of epdermal ornithine decarboxylase and its mRNA expression when applied onto shaven backs of mice. Yakuchinone A and B as well as curcumin inhibited phorbol ester-induced expression of COX-2 and iNOS and their mRNA in mouse skin via inactivation of NF-$textsc{k}$B. Capsaicin, a major pungent ingredient of red pepper also attenuated phorbol ester-induced NF-$textsc{k}$B activation. Similar suppression of COX-2 and iNOS and down-regulation of NF-$textsc{k}$B activation for its DNA binding were observed with the ginsenosied Rg3 and the ethanol extract of Artemisia asiatica. We have also found that certain anti-inflammatory phytochemicals exert inhibitory effects on phorbol ester-induced COX-2 expression and NF-$textsc{k}$B activation in immortalized human breast epithelial (MCF-10A) cells in culture. One of the plausible mechanisms undelying inhibition by aforementioned phytochemicals of phorbol ester-induced NF-$textsc{k}$B activation involves interference with degragation of the inhibitory unit, I$textsc{k}$Ba, which blocks subsequent nuclear translocation of the functionally active p65 subunit of NF-$textsc{k}$B. the activation of epidermal NF-$textsc{k}$B by phorbol ester and subsequent induction of COX-2 hence appear to play an important role in intracellular signaling pathwasy leading to tumor promotion and targeted inhibition of NF-$textsc{k}$B may provide a new promising cancer chemopreventive strategy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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