• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.527-535
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• 2021

라이소좀은 산성가수분해 효소를 가진 세포 내 소기관으로 단백질 및 고분자를 분해한다. 영양분 상태에 따라 세포 내 다양한 신호 전달 경로를 조절하는 신호 경로 중추로, 세포 항상성 조절에 중요한 역할을 한다. 따라서 이러한 라이소좀의 기능 이상은 라이소좀 저장질환, 퇴행성 신경질환 및 암을 발생시킬 수 있다. 암세포에서는 다양한 자극에 의한 lysosomal membrane permeabilization (LMP)가 일어날 수 있으며, 카텝신과 같은 라이소좀 내 효소 및 내용물이 세포질로 유출되어 다양한 형태의 라이소좀 의존적인 암세포사멸을 유도한다. 본 보고에서는 LMP 증가를 통한 다양한 형태의 세포사멸 유도 기전 및 항암제 민감성 증진에 대해 서술하였다. 미미한 LMP 유도는 일부 카텝신이 세포질로 유출되어 전형적인 세포사멸(apoptosis)을 일으키는 반면 강력한 LMP 유도는 라이소좀의 파열로 많은 카텝신 및 활성산소의 유출로 non-apoptotic 세포사멸을 일으킨다. 이러한 LMP 유도는 라이조솜 내에 포획된 항암제가 세포질로 유출되어 다른 타겟 소기관으로 작용하여 항암제에 대한 내성을 극복하고 민감성을 증진시킬 수 있다. 따라서, LMP 유도제 및 라이소좀 항성 작용제(lysosomotropic agent)에 의한 라이소좀 막 분열은 종양치료에 있어 새로운 전략이 될 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권4호
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• pp.790-798
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• 2016

Chlamydiae, obligate intracellular bacteria, are associated with a variety of human diseases. The chlamydial life cycle undergoes a biphasic development: replicative reticulate bodies (RBs) phase and infectious elementary bodies (EBs) phase. At the end of the chlamydial intracellular life cycle, EBs have to be released to the surrounded cells. Therefore, the interactions between Chlamydiae and cell death pathways could greatly influence the outcomes of Chlamydia infection. However, the underlying molecular mechanisms remain elusive. Here, we investigated host cell death after Chlamydia infection in vitro, in L929 cells, and showed that Chlamydia infection induces cell necrosis, as detected by the propidium iodide (PI)-Annexin V double-staining flow-cytometric assay and Lactate dehydrogenase (LDH) release assay. The production of reactive oxygen species (ROS), an important factor in induction of necrosis, was increased after Chlamydia infection, and inhibition of ROS with specific pharmacological inhibitors, diphenylene iodonium (DPI) or butylated hydroxyanisole (BHA), led to significant suppression of necrosis. Interestingly, live-cell imaging revealed that Chlamydia infection induced lysosome membrane permeabilization (LMP). When an inhibitor upstream of LMP, CA-074-Me, was added to cells, the production of ROS was reduced with concomitant inhibition of necrosis. Taken together, our results indicate that Chlamydia infection elicits the production of ROS, which is dependent on LMP at least partially, followed by induction of host-cell necrosis. To our best knowledge, this is the first live-cell-imaging observation of LMP post Chlamydia infection and report on the link of LMP to ROS to necrosis during Chlamydia infection.