• Molecules and Cells
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• 제27권5호
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• pp.533-538
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• 2009

Heat shock protein 27 (Hsp27) is a molecular chaperone protein which regulates cell apoptosis by interacting directly with the caspase activation components in the apoptotic pathways. With the assistance of the Tat protein transduction domain we directly delivered the Hsp27 into the myocardial cell line, H9c2 and demonstrate that this protein can reverse hypoxia-induced apoptosis of cells. In order to characterize the contribution of Hsp27 in blocking the two major apoptotic pathways operational within cells, we exposed H9c2 cells to staurosporine and cobalt chloride, agents that induce mitochondria-dependent (intrinsic) and -independent (extrinsic) pathways of apoptosis in cells respectively. The Tat-Hsp27 fusion protein showed a greater propensity to inhibit the effect induced by the cobalt chloride treatment. These data suggest that the Hsp27 predominantly exerts its protective effect by interfering with the components of the extrinsic pathway of apoptosis.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권7호
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• pp.3073-3076
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• 2012

Terpinen-4-ol is a terpene found in the rhizome of Plai (Zingiber montanum (Koenig) Link ex Dietr.). In this study apoptogenic activity and mechanisms of cell death induced by terpinen-4-ol were investigated in the human leukemic MOLT-4 cell line. Terpinen-4-ol exhibited cytotoxicity in MOLT-4 cells, with characteristic morphological features of apoptosis by Wright's staining. The mode of cell death was confirmed to be apoptosis by flow cytometric analysis after staining with annexin V-FITC and propidium iodide. A sub-G1 peak in DNA histograms of cell cycle assays was observed. Terpinen-4-ol induced-MOLT-4 cell apoptosis mediated through an intrinsic pathway involving the loss of mitochondrial transmembrane potential (MTP) and release of cytochrome c into the cytosol. In addition, terpinen-4-ol also induced apoptosis via an extrinsic pathway by caspase-8 activation resulting in the cleavage of cytosolic Bid. Truncated-Bid (tBid) translocated to mitochondria and activated the mitochondrial pathway in conjunction with down-regulation of Bcl-2 protein expression. Caspase-3 activity also increased. In conclusion, terpinen-4-ol can induce human leukemic MOLT-4 cell apoptosis via both intrinsic and extrinsic pathways.

• 대한동의생리학회:학술대회논문집
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• 대한동의생리학회 2005년도 하계학술대회
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• pp.21-21
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• 2005

• BMB Reports
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• 제52권2호
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• pp.119-126
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• 2019

The tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) initiates the extrinsic apoptotic pathway through formation of the death-inducing signaling complex (DISC), followed by activation of effector caspases. TRAIL receptors are composed of death receptors (DR4 and DR5), decoy receptors (DcR1 and DcR2), and osteoprotegerin. Among them, only DRs activate apoptotic signaling by TRAIL. Since the levels of DR expressions are higher in cancer cells than in normal cells, TRAIL selectively activates apoptotic signaling pathway in cancer cells. However, multiple mechanisms, including down-regulation of DR expression and pro-apoptotic proteins, and up-regulation of anti-apoptotic proteins, make cancer cells TRAIL-resistant. Therefore, many researchers have investigated strategies to overcome TRAIL resistance. In this review, we focus on protein regulation in relation to extrinsic apoptotic signaling pathways via ubiquitination. The ubiquitin proteasome system (UPS) is an important process in control of protein degradation and stabilization, and regulates proliferation and apoptosis in cancer cells. The level of ubiquitination of proteins is determined by the balance of E3 ubiquitin ligases and deubiquitinases (DUBs), which determine protein stability. Regulation of the UPS may be an attractive target for enhancement of TRAIL-induced apoptosis. Our review provides insight to increasing sensitivity to TRAIL-mediated apoptosis through control of post-translational protein expression.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1340-1348
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• 2017

Sanguinarine은 다양한 목적으로 사용되고 있는 Sanguinaria canadensis L.의 뿌리에서 유래된 benzophenanthridine alkaloid 계열 물질중의 하나이다. 그동안 sanguinarine의 다양한 약리학적인 효능이 알려져 왔고, 항암활성에 대한 연구도 여러 암세포들을 대상으로 수행되어 왔다. 그러나 sanguinarine에 의한 암세포의 apoptosis 유도에 대한 현상은 여전히 많은 부분에서 연구의 대상으로 남아 있다. 본 연구는 Hep3B 인체 간암세포를 대상으로 sanguinarine의 항암활성에 대한 추가적인 자료를 제시하기 위하여 수행되었다. 본 논문의 결과에 의하면, sanguinarine은 처리 농도 의존적으로 Hep3B 세포의 증식을 억제하였으며, 이는 apoptosis 유도와 연관성이 있었다. Sanguinarine은 두 가지 apoptosis 경로인 extrinsic 및 intrinsic 경로의 개시 initiator caspase인 caspase-8 및 caspase-9 뿐만 아니라 대표적인 effector caspase인 caspase-3의 활성을 증가시켰고, caspase-3의 기질인 PARP의 분절을 유발하였다. 아울러 sanguinarine은 DR-related 유전자들의 발현을 부분적으로 증가시켰으며, Bcl-2 family에 속하는 pro-apoptotic Bax의 발현을 증가시킨 반면, anti-apoptotic Bcl-2의 발현은 억제시켰다. 또한 sanguinarine은 Bid의 truncation을 촉진하였고, MMP의 소실에 따른 cytochrome c를 미토콘드리아에서 세포질로의 이동을 증가시켰다. 그리고 sanguinarine에 의한 apoptosis 유도 및 세포 증식율 억제 현상이 caspase의 활성을 인위적으로 억제하였을 경우, 모두 사라졌다. 따라서 sanguinarine에 의하여 유도하는 Hep3B 세포의 apoptosis 유발에는 caspase 의존적으로 extrinsic 및 intrinsic 경로가 모두 관여하고 있음을 알 수 있었다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제8권2호
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• pp.132-137
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• 2014

BACKGROUND/OBJECTIVES: In this study, the apoptogenic activity and mechanisms of cell death induced by hexane extract of aged black garlic (HEABG) were investigated in human leukemic U937 cells. MATERIALS/METHODS: Cytotoxicity was evaluated by MTT (3-(4, 5-dimethyl-thiazol-2-yl)-2, 5-diphenyl tetrazoliumbromide) assay. Apoptosis was detected using 4,6-diamidino-2-phenyllindile (DAPI) staining, agarose gel electrophoresis and flow cytometry. The protein levels were determined by Western blot analysis. Caspase activity was measured using a colorimetric assay. RESULTS: Exposure to HEABG was found to result in a concentration- and time-dependent growth inhibition by induction of apoptosis, which was associated with an up-regulation of death receptor 4 and Fas legend, and an increase in the ratio of Bax/Bcl-2 protein expression. Apoptosis-inducing concentrations of HEABG induced the activation of caspase-9, an initiator caspase of the mitochodrial mediated intrinsic pathway, and caspase-3, accompanied by proteolytic degradation of poly(ADP-ribose)-polymerase. HEABG also induced apoptosis via a death receptor mediated extrinsic pathway by caspase-8 activation, resulting in the truncation of Bid, and suggesting the existence of cross-talk between the extrinsic and intrinsic pathways. However, pre-treatment of U937 cells with the caspase-3 inhibitor, z-DEVD-fmk, significantly blocked the HEABG-induced apoptosis of these cells, and increased the survival rate of HEABG-treated cells, confirming that HEABG-induced apoptosis is mediated through activation of caspase cascade. CONCLUSIONS: Based on the overall results, we suggest that HEABG reduces leukemic cell growth by inducing caspase-dependent apoptosis through both intrinsic and extrinsic pathways, implying its potential therapeutic value in the treatment of leukemia.

• 생명과학회지
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• 제25권9호
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• pp.984-992
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• 2015

혈근초(Sanguinaria canadensis)에서 처음 분리된 sanguinarine은 항산화, 항암 및 면역 증강 등의 효능이 있는 것으로 알려진 alkaloid 계열 물질 중의 하나이다. 본 연구에서는 인체간암 HepG2 세포를 대상으로 sanguinarine의 apoptosis 유도 효능 및 관련 기전 해석을 시도하였다. 본 연구의 결과에 의하면 sanguinarine은 HepG2 간암세포의 증식을 처리 농도 의존적으로 억제하였으며, 이는 apoptosis 유도와 연관성이 있었다. Sanguinarine에 의한 apoptosis 유도에는 Fas 및 Bax의 발현 증가, 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리 및 MMPl (Δψm)의 소실을 동반하였다. Sanguinarine은 intrinsic 및 extrinsic apoptosis pathway의 활성에 관여하는 initiator caspase인 caspase-9와 -8의 활성과 effector caspase인 caspase-3의 활성 및 PARP 단백질의 단편화를 유발하였다. Sanguinarine은 또한 ROS의 생성을 촉진시켰으며, N-acetylcysteine 처리에 의한 ROS의 생성을 차단하였을 경우, sanguinarine에 의한 apoptosis 효능이 완벽하게 차단되었다. 아울러 sanguinarine은 Akt의 인산화를 억제한 반면, MAPKs의 인산화를 촉진시켰으며, 특히 PI3K와 ERK의 선택적 억제제는 sanguinarine에 의한 HepG2 간암세포의 증식을 더욱 억제시켰다. 따라서 sanguinarine에 의한 HepG2 간암세포의 apoptosis 유발에는 ROS 생성 의존적인 intrinsic 및 extrinsic signaling pathway가 동시에 활성화되며, PI3K/Akt 및 ERK 신호계가 관여함을 알 수 있었다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권6호
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• pp.2129-2144
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• 2015

Programmed cell death (PCD) or apoptosis is a mechanism which is crucial for all multicellular organisms to control cell proliferation and maintain tissue homeostasis as well as eliminate harmful or unnecessary cells from an organism. Defects in the physiological mechanisms of apoptosis may contribute to different human diseases like cancer. Identification of the mechanisms of apoptosis and its effector proteins as well as the genes responsible for apoptosis has provided a new opportunity to discover and develop novel agents that can increase the sensitivity of cancer cells to undergo apoptosis or reset their apoptotic threshold. These novel targeted therapies include those targeting anti-apoptotic Bcl-2 family members, p53, the extrinsic pathway, FLICE-inhibitory protein (c-FLIP), inhibitor of apoptosis (IAP) proteins, and the caspases. In recent years a number of these novel agents have been assessed in preclinical and clinical trials. In this review, we introduce some of the key regulatory molecules that control the apoptotic pathways, extrinsic and intrinsic death receptors, discuss how defects in apoptotic pathways contribute to cancer, and list several agents being developed to target apoptosis.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.954-959
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• 2021

세포 사멸은 항상성을 유지하기 위해 세포군을 조절하는 중요한 메커니즘이며 시스테인 단백질분해효소 중 하나인 카스파제는 세포 사멸 경로의 중요한 중재자이다. Caspase-8은 세포외 자극에 의해 시작되는 외인성 세포자멸 경로의 개시자 카스파제이다. Caspase-8에는 보존된 도메인인 N-말단의 두개의 죽음 이펙터 도메인(DED)과 C-말단의 2개의 촉매 도메인을 가지며, 이는 이러한 외인성 세포자멸 경로에 중요하게 작용한다. 외인성 세포멸사 경로에서, TNF 슈퍼패밀리인 죽음 수용체는 세포 외부로부터의 죽음 수용체 특이적 리간드의 결합에 의해 활성화된다. 활성화된 죽음 수용체가 어댑터 단백질인 Fas-associated death domain 단백질(FADD)을 모집한 후, 죽음 수용체와 FADD의 죽음 도메인(DD)이 서로 결합하고 죽음 수용체와 결합한 FADD가 caspase-8의 전구체 형태인 procaspase-8을 모집한다. FADD와 procaspase-8의 죽음 이펙터 도메인은 서로 결합하고 FADD에 결합된 procaspase-8은 prodomain의 절단에 의해 활성화된다. 이 죽음 수용체-FADD-caspase-8 복합체는 세포사멸 유도 신호복합체(DISC)라고 한다. 세포 FLICE 억제 단백질(c-FLIPs)은 세포사멸을 억제하는 역할과 촉진하는 역할을 모두 수행하여 caspase-8의 활성화를 조절하고 caspase-8 활성화는 caspase-3와 같은 작동자 카스파제를 활성화를 시킨다. 마지막으로 활성화된 작동자 카스파제는 DNA 분해, 핵 응축, 세포막 수포 및 카스파제 기질의 단백질 분해에 작용하여 세포사멸을 완료한다.

• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.93-100
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• 2015

Pachymic acid는 복령에서 분리된 lanostane-type인 triterpenoid의 일종이다. 최근 pachymic acid가 항암 및 항염증 효능과 산화적 스트레스에 대한 항산화 효능 등과 같은 약리적인 효능이 있는 것으로 밝혀지고 있으나, 그에 대한 구체적인 분자생물학적 기전 연구는 매우 미비한 실정이다. 본 연구에서는 pachymic acid의 항암활성 및 관련 기전 조사의 일환으로 T24 인체 방광암세포 모델을 이용하여 pachymic acid에 의한 apoptosis 유발 여부를 검증하였다. 본 연구의 결과에 의하면 pachymic acid는 T24 세포의 증식을 유의적으로 억제시켰으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 다양한 방법으로 확인하였다. Pachymic acid에 의한 apoptosis 유도에는 pro-apoptotic 인자들의 발현 증가와 anti-apoptotic 유전자 산물들의 발현 감소가 동반되었으며, MMP의 소실과 tBid의 발현 증가가 관찰되었다. 아울러 pachymic acid는 extrinsic 및 intrinsic apoptosis 경로의 개시에 관여하는 caspase-8 및 -9의 활성뿐 만 아니라, caspase-3의 활성도 증가시킴으로서 PARP와 같은 기질 단백질의 단편화를 초래하였다. 따라서 pachymic acid는 항암활성을 지니는 천연생리활성 물질로서의 잠재력이 매우 높음을 알 수 있었다.