• BMB Reports
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• 제45권12호
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• pp.724-729
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• 2012

In this study, we evaluated the anti-melanogenesis effects of Caffeoylserotonin (CaS) in B16 melanoma cells. Treatment with CaS reduced the melanin content and tyrosinase (TYR) activity in B16 melanoma cells in a dose-dependent manner. CaS inhibited the expression of melanogenesis-related proteins, including microphthalmia-associated transcription factor (MITF), TYR, and tyrosinase-related protein-1 (TRP-1), but not TRP-2. ${\alpha}$-MSH is known to interact with melanocortin 1 receptor (MC1R) thus activating adenylyl cyclase and increasing intracellular cyclic AMP (cAMP) levels. Furthermore, cAMP activates extracellular signal-regulated kinase 2 (ERK2) via phosphorylation, which phosphorylates MITF, thereby targeting the transcription factor to proteasomes for degradation. The CaS reduced intracellular cAMP levels to unstimulated levels and activated ERK phosphorylation within 30 min. The ERK inhibitor PD98059 abrogated the suppressive effect of CaS on ${\alpha}$-MSH-induced melanogenesis. Based on this study, the inhibitory effects of CaS on melanogenesis are derived from the downregulation of MITF signaling via the inhibition of intracellular cAMP levels, as well as acceleration of ERK activation.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제26권2호
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• pp.113-123
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• 2022

Diarylpropionitrile (DPN), a selective agonist for estrogen receptor β (ERβ), has been reported to regulate various hormonal responses through activation of ERβ in tissues including the mammary gland and brain. However, the effect of DPN on melanogenesis independent of ERβ has not been studied. The aim of this study is to examine the possibility of anti-melanogenic effect of DPN and its underlying mechanism. Melanin contents and cellular tyrosinase activity assay indicated that DPN inhibited melanin biosynthesis in alpha-melanocyte stimulating hormone-stimulated B16F10 melanoma cell line. However, DPN had no direct influence on in vitro tyrosinase catalytic activity. On the other hand, 17β-estradiol had no effect on inhibition of melanogenesis, suggesting that the DPN-mediated suppression of melanin production was not related with estrogen signaling pathway. Immunoblotting analysis showed that DPN down-regulated the expression of microphthalmia-associated transcription factor (MITF), a central transcription factor of melanogenesis and its down-stream genes including tyrosinase, tyrosinase-related protein (TRP)-1, and TRP-2. Also, DPN attenuated the phosphorylation of protein kinase A (PKA) and cAMP-response element-binding protein (CREB). Additionally, DPN suppressed the melanin synthesis in UVB-irradiated HaCaT conditioned media culture system suggesting that DPN has potential as an anti-melanogenic activity in physiological conditions. Collectively, our data show that DPN inhibits melanogenesis via downregulation of PKA/CREB/MITF signaling pathway.

• 생명과학회지
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• 제27권5호
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• pp.536-544
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• 2017

미선나무 미성숙 종자는 물푸레나무과의 관목으로 전세계적으로 1속 1종의 중요한 식물자원이다. 대한민국에서는 미선나무 자생지를 보존하고 멸종위기식물로 보호하고 있다. 이러한 이유로 미선나무 미성숙 종자에 대한 연구는 미비하다. 본 연구에서 미선나무 미성숙 종자의 항산화 활성과 미백 관련 단백질인 tyrosinase, TRP-1, TRP-2, MITF의 단백질 발현 및 mRNA 수준의 발현 억제 활성을 확인하였다. 미선나무 미성숙 종자는 활성산소종에 효과가 뛰어났으며, 활성산소종은 노화, 염증, 암 등 다양한 질병을 야기시킨다. 항산화 활성은 DPPH, ABTS 라디칼 소거활성 및 환원력을 평가하였으며, 이러한 활성은 페놀류 화합물과 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 페놀류 화합물은 천연 폴리페놀이라고 불리는 파이토케미칼로서 다양한 환경적 요인에 의한 식물 방어 기작의 일환으로 생성되는 2차 대사산물이다. 페놀류 화합물은 노화, 항암을 포함한 많은 인간의 건강에 긍정적인 영향을 준다고 알려져 있다. 미선나무 미성숙 종자는 tyrosinase, TRP-1, TRP-2 단백질 및 mRNA를 조절하였으며, 이러한 요인은 멜라닌 생합성에 중요한 역할을 한다. 또한 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)의 단백질 및 mRNA를 억제하였다. MITF는 Tyrosinase, TRP-1, TRP-2의 발현과 전사에 연관된 인자로 알려져 있다. 미선나무 미성숙 종자의 미백활성, 페놀류 화합물, 항산화 활성 사이의 연관관계를 확인하였으며, 결론적으로 미선나무 미성숙 종자는 천연 식물 자원으로부터 얻을 수 있는 항산화제 및 피부 미백을 위한 기능성 화장품 원료로 사용될 수 있다.

• Molecules and Cells
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• 제38권2호
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• pp.163-170
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• 2015

Lipoteichoic acid (LTA) is a major component of the cell wall of Gram-positive bacteria. Its effects on living organisms are different from those of lipopolysaccharide (LPS) found in Gram-negative bacteria. LTA contributes to immune regulatory effects including anti-aging. In this study, we showed that LTA isolated from Lactobacillus plantarum (pLTA) inhibited melanogenesis in B16F10 mouse melanoma cells. pLTA reduced the cellular activity of tyrosinase and the expression of tyrosinase family members in a dose-dependent manner. The expression of microphthalmia- associated transcription factor (MITF), a key factor in the synthesis of melanin, was also decreased by pLTA. Further, we showed that pLTA activated melanogenesis signaling, such as extracellular signal-regulated kinase (ERK) and phosphatidylinositol 3-kinse (PI3K)/AKT. In addition, the expression of heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A1 (hnRNP A1) and HuR, which are important RNA-binding proteins (RBPs), was reduced. pLTA likely degrades MITF via regulation of melanogenic signaling and RNA stability of melanogenic proteins, resulting in the reduction of melanin. Thus, our data suggest that pLTA has therapeutic potential for treating hyperpigmentation disorders and can also be used as a cosmetic whitening agent.

• 생명과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1115-1123
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• 2015

본 연구는 연잎 추출물의 미백 화장품 첨가물로서 사용이 가능한지를 연구하였다. 연잎 추출물의 항산화 활성을 측정하게 위해 전자공여능 측정, xanthine oxidase 억제 효과 실험을 실시하였고, 미백활성을 알아보기 위하여 tyrosinase 저해활성을 측정하여 1,000 μg/ml의 농도에서 42.7%의 효과를 나타내었다. 또한 연잎 추출물에 대한 세포생존율을 MTT assay로 측정한 결과 1,000 μg/ml 농도에서 81.61%를 이상의 세포생존율을 확인할 수 있었다. 미백 관련 인자인 MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase의 단백질 발현과 mRNA 발현 억제를 25, 50, 100 μg/ml 농도에서 측정하였다. MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase의 단백질 발현은 100 μg/ml 농도에서 각각 69.6%, 27.7%, 67.3%, 67.8%의 저해 효과를 나타내었고, MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase의 mRNA발현은 100 μg/ml 농도에서 각각 67.5%, 71.4%, 85.7%, 83.6%의 억제를 나타내었다. 이러한 연구결과를 보았을 때, 연잎 추출물이 항산화 및 미백활성에 효과를 나타내었고, 화장품 첨가물로서의 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권5호
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• pp.555-564
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• 2021

Background: Ginsenosides of Panax ginseng are used to enhance skin health and beauty. The present study aimed to investigate the potential use of ginsenoside Rf (Rf) from Panax ginseng as a new anti-pigmentation agent. Methods: The anti-melanogenic effects of Rf were explored. The transcriptional activity of the cyclic adenosine monophosphate (cAMP) response element binding protein (CREB) and the expression levels of tyrosinase, microphthalmia-associated transcription factor (MITF), and tyrosinase-related proteins (Tyrps) were evaluated in melanocytes and UV-irradiated ex vivo human skin. Results: Rf significantly inhibited Forskolin (FSK) or UV-stimulated melanogenesis. Consistently, cellular tyrosinase activity and levels of MITF, tyrosinase, and Tyrps were downregulated. Furthermore, Rf suppressed MITF promoter activity, which was stimulated by FSK or CREB-regulated transcription coactivator 3 (CRTC3) overexpression. Increased CREB phosphorylation and protein kinase A (PKA) activity induced by FSK were also mitigated in the presence of Rf. Conclusion: Rf can be used as a reliable anti-pigmentation agent, which has a scientifically confirmed and reproducible action mechanism, via inhibition of CREB/MITF pathway.

• 생약학회지
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• 제45권3호
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• pp.209-213
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• 2014

The anti-melanogenic substance was isolated from the root of Angelica gigas Nakai by silica gel column chromatography, preparative HPLC and TLC. As a result of the structure analysis by mass, $^1H$-NMR, and $^{13}C$-NMR spectrometry, the compound was identified as demethylsuberosin. Demethylsuberosin reduced melanin contents of B16F1 melanoma cells in a dose-dependent manner and decreased to about 74% at a concentration $5{\mu}g/ml$. Demethylsuberosin inhibited the expression in microphthalmia associated transcription factor (MITF), tyrosinase, tyrosinase related protein-1 (TRP-1), and tyrosinase related protein-2 (TRP-2) in melanocytes. These results suggest that the whitening activity of demethylsuberosin may be due to the inhibition of the melanin synthesis by down-regulation of MITF, tyrosinase, TRP-1 and TRP-2 expression. Thus, our results provide evidence that demethylsuberosin might be useful as a potential skin-whitening agent.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 2007년도 Proceedings of The Convention
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• pp.129-139
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• 2007

Many modalities of treatment for acquired skin hyperpigmentation are available including chemical agents or physical therapies, but none are completely satisfactory. The ideal depigmenting compound should have a potent. rapid and selective bleaching effect on hyperactivated melanocytes, carry no short- or long-term side-effects and lead to a permanent removal of undesired pigment. acting at one or more steps of the pigmentation process. Depigmentation can be achieved by regulating (i) the transcription and activity of tyrosinase, tyrosinase related protein-1 (TRP-1), tyrosinase related protein-2 (TRP-2), and/or peroxidase; (ii) the uptake and distribution of melanosomes in recipient keratinocytes and (iii) melanin and melanosome degradation and turnover of pigmented keratinocytes. One of the interesting point for development of skin whitening agent is Mitf(Microphthalmia-associated transcription factor). Mitf belongs to the basic helix-loop-helix-zip family of trabscription factors and it is crucial as it regulates both melanocyte proliferation as well as melanogenesis and is the major regulator of tyrosinase and the related enzymes (TRPs), as well as many melanosome structural proteins such as pMel17. Recently, we developed MITF-down-regulating agents from natural and synthetic sources, which have anti-melanogenic effect on in vitro and in vivo. We suggested that potent MITF-down regulating agents might be used for skin whitening cosmeceuticals.

• 대한화장품학회지
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• 제48권1호
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• pp.11-24
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• 2022

Piper methysticum 뿌리의 에탄올 추출물은 멜라닌 세포 자극 호르몬 활성화 B16 흑색종 세포에서 멜라닌 생성을 억제하는 것으로 알려져 왔다. 이 추출물로부터 분리한 flavokawain B (FKB)와 flavokawain C (FKC)는 항멜라닌 생성 활성을 기반으로 멜라닌 생성을 억제하는 것으로 밝혀져 있다. 본 연구는 melan-a 세포에서의 멜라닌 합성에 대한 FKB 및 FKC의 억제 및 그 과정을 알아보고자 하였다. FKB와 FKC는 각각 10 μM, 5 μM 농도에서 melan-a 세포의 멜라닌 생성을 억제하였다. 그러나 FKB와 FKC 모두 세포 외 타이로시네이즈 활성은 억제하지 않았다. FKB는 타이로시네이즈 (tyrosinase, Tyr), 타이로시네이즈 연관 단백질 1 (tyrosinaserelated protein 1, TRP-1)과 2(tyrosinase-related protein 2, TRP-2), microphthalmia-associated transcription factor (MITF)의 단백질 발현량을 감소시켰으며 Tyr와 TRP-1의 mRNA 발현량을 감소시켰다. FKC는 TRP-2와 MITF의 단백질 발현량을 감소시켰으며 Tyr와 TRP-1의 mRNA 발현량을 감소시켰다. Tyr와 TRP-1의 감소된 발현은 주요 멜라닌 생성 단백질을 조절하는 MITF발현 감소로 인한 것임을 예상할 수 있었다. 다만 MITF의 mRNA 발현량은 FKB와 FKC 처리에 의해 변하지 않았기 때문에, MITF의 분해를 조절한다고 알려진 세포 외 신호 조절 키나아제(ERK)/AKT 인산화에 대한 FKB와 FKC의 영향을 확인하였다. FKB와 FKC는 AKT의 인산화를 증가시키지는 않았지만 ERK1/2의 인산화를 유의미하게 증가시켰다. 이러한 결과는 FKB와 FKC가 다양한 색소 침착 증상들에 대한 잠재적인 미백제로 도움이 될 수 있음을 말해준다.

• 생명과학회지
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• 제28권6호
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• pp.745-752
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• 2018

멜라닌 생성은 생체 내에서 모발, 눈 및 피부의 색소 침착과 관련이 있는 것으로 알려져있다. 자외선 뿐만아니라 ${\alpha}-MSH$, SCF/c-Kit, $Wnt/{\beta}-catenin$ 및 산화 질소 신호 전달 경로와 같은 다양한 외부 인자가 멜라닌 세포를 자극하여 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)에 의하여 발현되는 tyrosinase, tyrosinase 관련 단백질 (TRP)-1 및 TRP-2에 의하여 멜라닌이 생성된다. 그러나 멜라닌 생성의 비정상적인 조절은 모발 백발화와 백반증과 같은 피부병 문제를 유발한다. 따라서, 멜라닌 생성을 촉진하는 활성제는 모발 백발화의 예방 및 저 색소증 치료에 매우 중요하다. 많은 멜라닌 생성 자극제가 합성 화합물 및 천연물질로부터 유래한 신규 약물의 개발을 위해 연구되어 왔다. 여기서는, 새로운 항 백발화제의 개발을 위한 백발화 및 백반증 과정의 melanogenesis에 공통적인 신호 경로에 대한 기술 뿐만 아니라 백반증의 치료를 위한 약제로 멜라닌합성을 촉진하는 천연 약초와 그 활성 성분에 대하여 기술한다. 특히, 약물의 부작용으로 melanogenesis에 자극 효과가 있는 Imatinib 및 Sugen와 같은 화합물에 대하여 소개한다. 뿐만 아니라, 민간의 전통약제로 널리 알려진 적하수오, 흑임자, 흑미, 서목태, 현미와 같은 천연 식물추출물에 대한 최근 연구에 대하여 기술한다.