• 제목/요약/키워드: mitochondria

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무흡광 색소 생물의 감광수용체 개발 연구(III) -표고버섯 중의 광감응성 Mitochondrial ATP Synthase- (Studies on the Development of Photoreceptor in the Nonchromatophore Organisms (III) -Light- Induced Mitochondrial ATP Synthase in the Lentinus edodes (Berk.) Sing.-)

  • 민태진;이완기;박상신
    • 한국균학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.91-98
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    • 1989
  • 1. 표고버섯 중의 미토콘드리아는 설탕 농도 구배 원심분리법에 의하여 설탕 농도 44% 층에서 분리 정제되었다. 2. 파장 변화에 따른 미토콘드리아성 ATP synthase의 활성도는 470 nm의 빛이 조사될 때 효소의 활성도가 가장 크게 증가되었다. 3. 최적 파장 470 nm의 및 조사의 시간변화에 따른 효소의 활성도는 15초 동안 및을 조사하였을 때 가장 크게 활성화되었다. 4. 위의 최적 및 조사 조건에서 이 효소의 최적 pH는 7.5, 최적 온도는 $54^{\circ}C$이었다. 5. 최적 및 조사 조건에서 이 효소는 $Fe^{3+}$, $Fe^{2+}$${SO_4}^{2-}$ 이온에 의하여 활성화되었으나, 반면 $Co^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Na^+$, ${CO_3}^{2-}$$CN^-$ 이온에 의하여 그 활성이 억제되었다. 6. $K^+$${No_3}^{-}$ 이온은 이 효소의 활성도에 영향을 주지 않았다.

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열다한소탕(熱多寒少湯)이 저산소성(低酸素性) 대뇌신경세포(大腦神經細胞) 손상에 미치는 영향(影響) (Influence of Yeoldahanso-tang on the Hypoxic Damage of Cultured Cerebral Neurons from mouse and SK-N-MC cells)

  • 김형순;배영춘;이상민;김경요;원경숙;심규헌;박수정
    • 사상체질의학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.72-89
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    • 2003
  • To elucidate the neuroprotective effect of Yeoldahanso-tang(YHT) on nerve cells damaged by hypoxia, the cytotoxic effects of exposure to hypoxia were determined by XTT(SODIUM3,3'-{I-[(PHENYLAMINO) CARBONYL]-3,4-TETRAZOLIUM}- BIS (4-METHOXY-6-NITRO) BENZENE SULFONIC ACID HYDRATE), NR(Neutral red), MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) and SRB(Sulforhodamin B) asssay. The activity of catalase and SOD(Superoxide dismutase) was measured by spectrophometry, and $TNF-{\alpha}$(Tumor cell necrosis $fector-{\alpha}$) and PKC(Protein kinase C) activity was measured after exposure to hypoxia and treatment of YHTWE. Also the neuroprotective effect of YHTWE was researched for the elucidatioion of neuroprotective mechanism. The results were as follows; 1. Hypoxia decreased cell viability measured by XTT, NR assay when cultured cerebral neurons were exposed to 95% N2/5% CO2 for $2{\sim}26$ minutes in these cultures and YHTWE inhibited the decrease of cell viability. 2. H2O2 treatment decreased cell viability measured by MTT, and SRB assay when cultured cerebral neurons were exposed to 1-80 ${\mu}M$ for 6 hours, but YHTWE inhibited the decrease of cell viability. 3. Hypoxia decreased catalase and SOD activity, and also $TNF-{\alpha}$ and PKC activity in these cultured cerebral neurons, but YHTWE inhibited the decrease of the catalase and SOD activity in these cultures. 4. Hypoxia triggered the apoptosis via caspase activation and internucleosomal DNA fragmentation. Also hypoxia stimulate the release of cytochrome c forom mitochondria. YHTWE inhibited the apoptosis via caspase activation induced by hypoxia. From these results, it can be suggested that brain ischemia model induced hypoxia showed neurotoxicity on cultured mouse cerebral neurons, and the YHTWE has the neuroprotective effect in blocking the neurotoxicity induced by hypoxia in cultured mouse cerebral neurons.

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Evidence for the Association of Ce11u1ar Iron Loss in Nitric Oxide-induced Apoptosis of HL-60 Cells: Involvement of p38 Kinase, c-Jun N-terminal Kinase, Cytochrome C Release, and Caspases Pathways

  • Choi, Suck-Chei;Kim, Beom-Su;Yoon, Kwon-Ha;Song, Moon-Young;Oh, Hyun-Mee;Han, Weon-Cheol;Kim, Tae-Hyeon;Kim, Eun-Cheol;Jun, Chang Duk
    • Animal cells and systems
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    • 제6권2호
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    • pp.171-180
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    • 2002
  • Nitric oxide has high affinity for iron, and thus it can cause intracellular iron loss. We tested the idea that intracellular iron can be the primary target of NO toxicity by comparing the signaling mechanisms involved in cell death caused by iron depletion and that caused by NO. Treatment of HL-60 cells with a NO donor, S-nitroso-N-acetyl-DL-penicillamine (SNAP), decreased the intracellular iron level rapidly as that observed with the iron chelator deferoxamine (DFO). Iron chelators such as DFO and mimosine could induce death of human leukemic HL-60 cells by a mechanism requiring activation of p38 kinase, c-Jun N-terminal kinase, caspase-3 and caspase-8. DFO and SNAP also caused release of cytochrome c from mitochondria. Inhibition of p38 kinase by a selective inhibitor, SB203580, abolished the NO and DFO-induced cell death, release of cytochrome c, and activation of caspase-3 and caspase-8, thus indicating that p38 kinase lies upstream in the cell death processes. In a parallel situation, the cells that are sensitive to NO showed similar sensitivity to DFO. Moreover, simultaneous addition of ferric citrate, an iron-containing compound, inhibited the SNAP and DFO-induced activation of caspases and also blocked the NO-mediated cell cycle arrest at $G_1$ phase. Collectively, our data implicate that the NO-induced cell death of tumor cells including HL-60 cells is mediated by depletion of iron and further suggest that activation of p38 kinase lies upstream of cytochrome c release and caspase activation involved in this apoptotic process.

항암제에 저항성을 가지는 YD-9 human oral squamous carcinoma cell line에서 Pseudomonas aeruginosa exotoxin A의 p53 단백질 누적과 caspase를 활성화 경로를 통해 유도된 세포자멸사 (Pseudomonas aeruginosa Exotoxin A Induces Apoptosis in Chemoresistant YD-9 Human Oral Squamous Carcinoma Cell Line Via Accumulation of p53 and Activation of Caspases)

  • 김규천;길영기
    • 생명과학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.1047-1054
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    • 2009
  • 구강편평상피암종은 말기에서 종종 화학치료요법제들이 유도하는 세포자멸사에 저항성을 보인다. 박테리아의 독에 대한 진전된 이해는 암치료에 대한 새로운 치료전략으로 제기되어지고 있다. 본 연구는 Pseudomonas aeruginosa exotoxin A (PEA)가 세포자멸사 기작을 통해 항암제에 저항성을 보이는 YD-9 구강편평상피암종의 생존율을 현격하게 떨어뜨림을 설명하고 있다. 세포자멸사현상은 핵의 형태학적 변화와 DNA 분절 생성을 통해 입증되었다. PEA는 caspase-3, -6, -9 의 분절과 활성화를 일으켰다. 그리고 이러한 반응들은 caspase 의 기질에 해당하는 poly (ADP-ribose) polymerase (PARP), DFF45, 그리고 lamin A 의 단백질 분해를 야기했다. 사립체 막전위 감소, cytochrome c와 Smac/DlABLO의 사립체로부터 세포질로의 유리, 그리고 AIF의 사립체에서 핵으로 이동 등이 관찰되었다. p53, p21 그리고 $14-3-3{\gamma}$는 증가되는 반면 cyclin B와 cdc2는 감소되었다. 이상의 결과들을 종합해 보면 PEA는 caspase를 활성화시키고, 사립체에 변화를 야기시키고 더 나아가서 세포주기 유전자를 조절함으로써 항암제에 대한 강한 저항성을 보이는 YD-9 세포에서 세포자멸사를 유도한다.

재대정맥 내피세포의 증식에 미치는 글루타민 및 혈청 결핍의 영향 (Effects of Glutamine Deprivation and Serum Starvation on the Growth of Human Umbilical Vein Endothelial Cells)

  • 정진우;이혜현;박철;김원재;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제23권7호
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    • pp.926-932
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    • 2013
  • 글루타민과 혈청은 세포의 생존과 증식에 기본적으로 요구되지만, 그들의 양적 변화에 따른 내피세포 반응에 관한 신호전달 관련 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 인체 재대정맥 내피세포(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)의 증식에 미치는 글루타민과 혈청의 결핍에 관한 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 글루타민 및 혈청이 결핍된 조건에서 배양된 HUVECs의 증식 억제는 apoptosis 유발과 연관성이 있었음을 DAPI staining에 의한 핵의 형태 변화와 유세포 분석을 통하여 확인하였다. 비록 혈청이 결핍된 조건보다 글루타민 결핍에 의한 apoptosis 유발 정도가 더 높게 나타났으나, 두 현상에 의한 apoptosis의 유발은 anti-apoptotic Bcl-2 및 Bcl-xL의 발현 저하와 pro-apoptotic Bax의 발현 증가, IAP family 단백질의 발현 감소, caspase의 활성 증가에 따른 PARP 단백질의 단편화와 연관성이 있었다. 또한 이러한 조건에서 HUVECs의 Bid 발현의 감소 또는 tBid 발현의 증가 현상이 관찰되어, 글루타민 또는 혈청 결핍에 의한 HUVECs의 apoptosis 유발은 세포막 수용체 및 미토콘드리아 활성 경로를 동시에 통하여 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 그러나 글루타민과 혈청이 동시에 결핍된 조건에서 배양된 HUVECs의 증식 억제 현상은 각각의 조건에 비하여 증가되었으나 apoptosis는 유발되지 않았다.

Withaferin A의 다양한 항암 효과 및 분자생화학적 기전 (Anti-cancer Effects and Molecular Mechanisms of Withaferin A)

  • 우선민;민경진;권택규
    • 생명과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.462-469
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    • 2013
  • Withaferin A는 Withania somnifera에서 추출한 천연물질로 스테로이드성 락톤(steroidal lactone)으로 항암, 항염증, 면역억제기능을 가진다. 본 연구에서는 withaferin A의 다양한 기능 중 항암효과에 대하여 논하고자 한다. Withaferin A는 암세포에서 세포의 분열, 전이, 침투 및 혈관생성을 억제함으로써 항암작용을 나타내는 것으로 알려져 있다. 또한, 기존에 사용되고 있던 항암요법인 방사선 용법과 저농도의 항암제와 withaferin A를 함께 병합 처리하면 암세포의 세포사멸을 현저하게 증가시키는 약물 민감화 작용을 한다. 이러한 withaferin A에 의한 항암작용에는 다양한 신호전달체계가 수반된다. 우선, withaferin A는 세포 내 활성산소의 양을 증가시키고, ER stress와 미토콘드리아 매개의 세포사멸을 유도한다. 둘째로, withaferin A는 세포의 성장과 분열, 전이에 중요한 Jak/STAT, Akt, Notch, 그리고 c-Met의 신호전달을 억제한다. 셋째, withaferin A는 prostate apoptosis protein-4의 발현을 증가시켜 세포사멸을 유도하거나 세포의 이동을 억제한다. 마지막으로, withaferin A는 proteasome의 활성을 억제하여 세포사멸 유도단백질의 발현을 증가시킴으로써 암세포사멸을 증가시킨다. 이러한 결과를 바탕으로 withaferin A는 새로운 항암제로서의 가능성을 가지고 있다.

CHP-100 Ewing′s 육종세포에서 5-fluorouracil에 의한 G1 arrest 유도 및 apoptosis 유발에 관한 연구 (Induction of G1 Phase Cell Cycle Arrest and Apoptotic Cell Death by 5-Fluorouracil in Ewing′s Sarcoma CHP-100 Cells)

  • 김성옥;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제26권9호
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    • pp.1015-1021
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    • 2016
  • Pyrimidine 유도체의 일종인 5-fluorouracil (5-FU)은 광범위하게 사용되는 항암제의 일종으로, thymidylate synthase의 활성을 억제시켜 핵산의 합성 및 대사기능 자애 유발 물질이다. 본 연구에서는 Ewing′s 육종 CHP-100 세포에서 5-FU의 증식억제와 연관된 기전 해석으로 시도하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 5-FU 처리 시간의 경과에 따른 CHP-100 세포의 증식억제가 세포주기 G1 arrest 유발에 따른 것임을 알 수 있었다. 5-FU에 의한 CHP-100 세포의 G1 arrest는 retinoblastoma protein (pRB)의 탈인산화에 따른 전사인자 E2F-1 및 E2F-4와의 결합 촉진과 연관성이 있었다. 비록 5-FU 처리가 cyclin-dependent kinases의 발현에는 크게 영향을 주지 않았으나, 정상배지에서 배양된 대조군에 비하여 cyclin A 및 B의 발현이 5-FU 처리 시간 의존적으로 억제되었다. 또한 5-FU에 의한 CHP-100 세포의 G1 arrest는 apoptosis 유도와 연관이 있음을 핵 내 염색질의 응축에 따른 apoptotic body의 형성증가, poly (ADP-ribose) polymerase의 단편화 및 annexin V 염색 등을 통하여 확인하였다. 아울러 5-FU는 pro-apoptotic Bax 단백질의 발현 증가 및 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소를 통한 mitochondrial membrane potential의 소실을 촉진시켰으며, 이로 인하여 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리가 증가시켰음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과는 5-FU에 의한 CHP-100 세포의 증식억제와 연관된 G1 arrest 및 apoptosis 유도에는 pRB의 인산화 억제 및 미토콘드리아 기능의 손상이 최소한 관여하고 있음을 의미하는 것이다.

저산소 환경에 대한 전체 유전자 발현 반응에서 미토콘드리아 호흡계의 연루 (Whole-genome Transcriptional Responses to Hypoxia in Respiration-proficient and Respiration-deficient Yeasts: Implication of the Mitochondrial Respiratory Chain in Oxygen-regulated Gene Expression)

  • 이보영;이종환;변준호;우동균
    • 생명과학회지
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    • 제26권10호
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    • pp.1137-1152
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    • 2016
  • 세포는 다양한 인체 질환에 관련되어 있는 저산소 환경을 인지하고 반응하며 적응한다. 저산소 상태에 적응하기 위해서는 hypoxic 유전자의 발현을 증가시키고 aerobic 유전자의 발현을 감소시키는 유전자 발현 조절이 필요하다. 최근 연구에서 미토콘드리아 호흡계가 이러한 유전자 발현 조절에 관여됨이 밝혀지고 있다. 본 연구에서는 호흡이 가능한 곰팡이(Saccharomyces cerevisiae)와 호흡이 불가능한 돌연변이 곰팡이를 실험대상으로 하여 미토콘드리아 호흡계가 저산소 환경에서 유전자 발현 조절에 관여됨을 DNA microarray 기법을 이용하여 전체 유전자를 대상으로 조사하였다. 산소 농도가 감소함에 반응하여 많은 유전자의 발현에 변화가 있었으며, 이러한 차별적인 발현 양상을 보이는 유전자는 여러 그룹으로 분류할 수 있었다. 대부분의 hypoxic 그리고 aerobic 유전자는 저산소 상태에 적응하는 발현 양상을 위해서는 미토콘드리아 호흡계가 필요하였다. 그러나 일부 hypoxic 그리고 aerobic 유전자는 미토콘드리아 호흡계와 무관하게 저산소 상태에 적응하는 발현 양상을 보였다. 이러한 결과는 미토콘드리아 호흡계가 저산소 환경에 적응하는 유전자 발현 조절에 필요하며, 또한 여러 기전을 통하여 이러한 유전자 발현 조절에 관여함을 제시한다. 또한 microarray 실험 결과에서 도출된 산소 농도에 대해 차별적인 발현을 보이는 유전자에 대하여 gene ontology 및 promoter 분석을 수행하였고 이러한 추가 분석 결과는 산소에 의해 조절되는 유전자와 함께 세포가 저산소 환경에 적응하는 기작을 이해하는 데 유용한 자료가 될 것으로 기대된다.

오레가노(Origanum majorana L.) 추출물의 항산화 효과 (The Antioxidative Effects of Oregano (Origanum majorana L.) Extracts)

  • 임태진;최무영
    • 한국자원식물학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.425-430
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 오레가노 추출물의 유리 라디칼 소거 및 지질과산화 억제 등 항산화 효과를 조사하기 위함이다. Pyrogallol의 억제율을 100%로 기준하였을 때, DPPH 라디칼을 50% 억제시키는데 필요한 오레가노 함량은 $21.8{\mu}g$이었다. 총항산화 활성은 강력한 자유라디칼에 대한 총항산화능으로 측정하였다. 오레가노 추출물 7.5 및 $15{\mu}g$의 총항산화능은 각각 15.1 및 31.4 nmol Trolox와 대등한 수준이었다. 오레가노 추출물 0.2 및 $0.4{\mu}g$의 산소라디칼 소거능은 각각 1.4 및 2.4 nmol gallic acid와 대등한 수준이었다. 오레가노 추출물 30 및 $75{\mu}g$의 총페놀 함량은 각각 40.5 및 83.9 nmol gallic acid와 대등한 수준이었다. 지질과산화에 대한 억제효과는 이황화철/아스코르빈산에 의해 유도된 랫드 간 미토콘드리아를 이용하여 조사하였다. 오레가노 추출물 20 및 $50{\mu}g$은 TBARS 수준을 각각 20 및 64% 억제시켰다. 이와같이 오레가노 추출물의 강력한 항산화 효과는 적어도 자유라디칼의 산화억제와 지질과산화 억제에 기인하는 것으로 사료된다.

Adriamycin을 투여한 흰쥐의 간 지질대사에 미치는 비타민 A와 E의 급여 효과 (Effect of Dietary Vitamin A and E on Hepatic Lipid Metabolism in Adriamycin-Treated Rats)

  • 정영아;양경미;서정숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.633-638
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    • 1992
  • Adriamycin의 투여로 변화되는 생체내 지질과산화대사에 대하여 비타민 A및 E의 급여와 이들의 동시급여의 효과를 살펴보기 위해 이유한지 1주된 Sprague-Dawley 흰쥐를 6주간 사육하였다. 대조군을 제외한 모든 실험군에게 매주 일정시각에 ADR(2mg/kg/week)을 복강주사 한 후 비타민A와 E의 급여효과를 관찰하였으며 그 결과는 다음과 같다. 간 조직에서의 과산화지질 함량은 ADR투여로 현저한 증가로 보여주었고, 비타민 A 와 E급여가 이들의 생성을 저하시켰다. Catalase 활성도는 ADR의 투여로 증가된 반면 GSH-Px는 감소되는 경향이었다. 이에 비타민 A나 E의 급여로 ADR투여에 의한 효소 활성도의 변화를 완화시켰다. SOD의 활성은 ADR의 투여로 유의적인 변화는 나타나지 않았지만 비타민 A와 E동시 급여군에서 그 활성도가 현저히 유도외었다. 간 미토콘드리아의 지방산조정은 ADR투여로 큰 변화는 없었으나 비타민 E급여군이 비타민 A급여군 보다 방어효과가 더 좋았다. 또한 지질성분들의 변화는 ADR의 투여로 중성지질과 콜레스테롤 함량이 증가하였고 비타민 A의 급여에 의해 이들 함량이 유의적으로 감소되었다.

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