• 생명과학회지
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• 제23권5호
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• pp.622-628
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• 2013

본 연구에서는 마늘에서 유래된 생리활성 물질인 diallyl trisulfide (DATS) 처리에 따른 U937 인체혈구암세포의 증식억제가 apoptosis 및 cell cycle arrest 유발과 관련이 있는지 조사하였다. U937 세포증식은 DATS에 의해 농도 및 시간 의존적으로 감소함을 확인 하였고, 이는 apoptosis에 의한 직접적인 세포죽음과 CDK1 및 cyclin B1의 발현 증가 및 histone H3의 인산화와 연관된 mitotic arrest와 관련이 있음을 알 수 있었다. 또한 DATS 처리 초기에 reactive oxygen species (ROS)의 생성이 매우 증가되었으나, ROS scavenger (N-acetyl-l-cysteine)에 의한 인위적 ROS 생성의 억제는 DATS에 의한 apoptosis 및 mitotic arrest를 완벽하게 차단시켰다. 이는 U937 세포에서 DATS에 의해 유도된 apoptosis 및 mitotic arrest가 ROS에 의해 매개된다는 것을 의미하며, 본 연구의 결과는 DATS가 인체혈구암세포에서 세포증식억제와 관련된 항암기전을 이해할 수 있는 기초자료로서 매우 유용하게 사용될 것이라 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.519-527
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• 2010

Paclitaxel은 미세소관의 탈중합을 억제하는 시약으로 알려져 있다. Paclitaxel은 다양한 세포에서 세포 내 방추체를 안정화시킴으로써 유사분열 억제 및 세포사멸을 유도한다. 본 실험에서는 토끼 관절 연골세포에서 paclitaxel이 연골세포의 증식과 사멸에 미치는 효과에 대한 연구를 수행하였다. MTT assay를 수행한 결과 paclitaxel은 연골세포에서 농도 의존적으로 세포 증식을 억제한다는 것을 확인 할 수 있었으며, FACS analysis와 Western blot analysis를 수행한 결과, paclitaxel이 G2/M 정지를 유도하는 것을 확인하였다. 또한, paclitaxel이 비정상적인 세포 분열유도와 핵 단편분절 유도없이 일어나는 mitotic catastrophe 즉, caspase-3 비의존적인 세포사멸을 유도하였다. Paclitaxel을 처리한 세포에서 일어나는 이러한 mitotic catastrophe에 의한 세포 죽음은 G1/S기의 진행을 억제하는 시약인 thymidine을 처리하는 것에 의해 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때, paclitaxel에 의한 토끼 관절 연골 세포에서의 세포 죽음은 caspase-3 비의존적인 mitotic catastrophe에 의해 일어나는 것으로 사료되어진다.

• Molecules and Cells
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• 제21권2호
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• pp.251-260
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• 2006

During mitosis, genomic integrity is maintained by the proper coordination of anaphase entry and mitotic exit via mitotic checkpoints. In budding yeast, mitotic exit is controlled by a regulatory cascade called the mitotic exit network (MEN). The MEN is regulated by a small GTPase, Tem1p, which in turn is controlled by a two-component GAP, Bfa1p-Bub2p. Recent results suggested that phosphorylation of Bfa1p by the polorelated kinase Cdc5p is also required for triggering mitotic exit, since it decreases the GAP activity of Bfa1p-Bub2p. However, the dispensability of GEF Lte1p for mitotic exit has raised questions about regulation of the MEN by the GTPase activity of Tem1p. We isolated a Bfa1p mutant, $Bfa1p^{E438K}$, whose overexpression only partially induced anaphase arrest. The molecular and biochemical functions of $Bfa1p^{E438K}$ are similar to those of wild type Bfa1p, except for decreased GAP activity. Interestingly, in $BFA1^{E438K}$ cells, the MEN could be regulated with nearly wild type kinetics at physiological temperature, as well as in response to various checkpoint-activating signals, but the cells were more sensitive to spindle damage than wild type. These results suggest that the GAP activity of Bfa1p-Bub2p is responsible for the mitotic arrest caused by spindle damage and Bfa1p overproduction. In addition, the viability of cdc5-2 ${\Delta}bfa1 $ cells was not reduced by $BFA1^{E438K}$, suggesting that Cdc5p also regulates Bfa1p to activate mitotic exit by other mechanism(s), besides phosphorylation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권2호
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• pp.279-286
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• 2020

A novel compound named 'kanakugiol' was recently isolated from Lindera erythrocarpa and showed free radical-scavenging and antifungal activities. However, the details of the anti-cancer effect of kanakugiol on breast cancer cells remain unclear. We investigated the effect of kanakugiol on the growth of MCF-7 human breast cancer cells. Kanakugiol affected cell cycle progression, and decreased cell viability in MCF-7 cells in a dose-dependent manner. It also enhanced PARP cleavage (50 kDa), whereas DNA laddering was not induced. FACS analysis with annexin V-FITC/PI staining showed necrosis induction in kanakugiol-treated cells. Caspase-9 cleavage was also induced. Expression of death receptors was not altered. However, Bcl-2 expression was suppressed, and mitochondrial membrane potential collapsed, indicating limited apoptosis induction by kanakugiol. Immunofluorescence analysis using α-tubulin staining revealed mitotic exit without cytokinesis (4N cells with two nuclei) due to kanakugiol treatment, suggesting that mitotic catastrophe may have been induced via microtubule destabilization. Furthermore, cell cycle analysis results also indicated mitotic catastrophe after cell cycle arrest in MCF-7 cells due to kanakugiol treatment. These findings suggest that kanakugiol inhibits cell proliferation and promotes cell death by inducing mitotic catastrophe after cell cycle arrest. Thus, kanakugiol shows potential for use as a drug in the treatment of human breast cancer.

• 식품기술
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• 제17권4호
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• pp.117-128
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• 2004

Sulforaphane은 브로컬리나 십자화과 채소중의 glucoraphanin의 가수분해 산물인 isothiocyanate로서 이는 detoxification 효소의 phase II를 일으키는 것으로 나타났고 설치류에서 화학적으로 발생된 유선 종양을 억제하고 최근에는 대장암 세포에서 cell cycle arrest와 apoptosis를 일으킨다고 알려져 왔다. 여기서는 SUL이 Human MammaryMCF-7 adenocarcinoma 세포의 증폭을 억제하는 역할을 제시하였다. MCF-7 cell에 15umol/L SUL을 처리하였을 때 G2/M cell cycle이 arrest를 보였고 cyclin B1 protein이 24시간 이내에 증가하였다. 15umol/L의 SUL은 in vivo 상에서 histon Hl의 인산화를 유도하고, 초기 mitosis에서 cell을block하며 mitotic microtuble의 중합화를 방해하였다. In vitro 상에서 정제된 bovine braintubulin에 대한 SUL을 고농도로 투여했을 때, tubulin의 중합율과 총 tubulin 중합도의 억제를 보였다. 덧붙여서, isothiocyanate를 함유하는 SULanalog로 처리된 정제 tubulin도 비슷하게 저해를 받았다. 본 연구는 SUL이 mitotic cell cyclearrest를 포함한 mammary cancer 억제력을 가진 것과, 이러한 기작으로 정상적인 tubulin 중합화및 microtubule dynamic에 한층 효과적인 영향을 준다는 것을 제시하였다.

• BMB Reports
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• 제56권11호
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• pp.612-617
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• 2023

Pleiotropic regulator 1 (PLRG1), a highly conserved element in the spliceosome, can form a NineTeen Complex (NTC) with Prp19, SPF27, and CDC5L. This complex plays crucial roles in both pre-mRNA splicing and DNA repair processes. Here, we provide evidence that PLRG1 has a multifaceted impact on cancer cell proliferation. Comparing its expression levels in cancer and normal cells, we observed that PLRG1 was upregulated in various tumor tissues and cell lines. Knockdown of PLRG1 resulted in tumor-specific cell death. Depletion of PLRG1 had notable effects, including mitotic arrest, microtubule instability, endoplasmic reticulum (ER) stress, and accumulation of autophagy, ultimately culminating in apoptosis. Our results also demonstrated that PLRG1 downregulation contributed to DNA damage in cancer cells, which we confirmed through experimental validation as DNA repair impairment. Interestingly, when PLRG1 was decreased in normal cells, it induced G1 arrest as a self-protective mechanism, distinguishing it from effects observed in cancer cells. These results highlight multifaceted impacts of PLRG1 in cancer and underscore its potential as a novel anti-cancer strategy by selectively targeting cancer cells.

• 생명과학회지
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• 제24권10호
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• pp.1085-1091
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• 2014

본 연구는 지방전구세포에서 selenate가 지방세포의 분화와 초기 분화조절 연관 selenoprotein의 유전자발현 양상을 조사하기 위하여 실시하였다. Selenate의 농도를 달리하여($0-100{\mu}M$) 지방전구세포가 confluent한 시기, 지방세포분화 유도 초기(day0-day2), 분화유도 중기(day2-day4), 또는 분화전기간(day0-day6)으로 구분하여 처리한 다음 세포내 지방구형성과 소포체(ER)스트레스 및 selenoptotein 유전자들의 발현 양상을 분석하였다. Selenate에 의한 지방세포분화 억제효과는 지방세포가 post-confluent (cell cycle arrest), 분화유도 초기(mitotic clonal expansion), 또는 지속적인 처리가 주어진 상태에서 농도 의존적으로 나타났다(p<0.05). 그러나 selenate를 분화유도 중기(post-mitotic growth arrest)에 처리되었을 때는 세포분화억제 효과가 감소하였다. Seps1와 Sepp1의 selenoprotein 유전자들은 mitotic clonal expansion시기에 높게 발현하였다가 post-mitic growth period에는 급격한 발현감소현상을 나타내었다(p<0.05). 본 연구 결과는 selenate에 의한 지방전구세포의 분화억제효과는 세포분화초기에 효과적인 기능이 있음을 보여 주었으며, selenoprotein의 분화유도초기와 중기의 변환지점에 이들 유전자들의 급격한 발현변화가 selenate에 의한 지방세포의 분화억제와 관련이 있는 것으로 보여진다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권4호
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• pp.255-264
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• 1996

목적 : Paclitaxel(Taxol)은 미소관의 집합을 촉진시키고 분해를 방지하여 세포주기 중 유사분열을 정지시킴으로써 방사선조사와 병용할 경우 방사선감작제로서의 가능성이 있다. 정상세포 중 횐쥐의 소장에서 paclitaxel이 방사선의 독성을 증가시키는지 알기 위하여 실험을 시도하였다. 대상 및 방법 : Paclitaxel군은 paclitaxel 10mg/kg을 복강내 1회 주입하였다. 방사선조사군은 8 Gy를 전복부에 단일조사하였다. Paclitaxel과 방사선병용군은 paclitaxel(10mg/kg)을 복강내 주입 후 24시간에 방사선조사군과 동일한 방법으로 조사하였다. 실험완료 후 소장점막에서 유사분열수, apoptosis와 기타 점막의 변화를 시간별로(6시간 -5일) 관찰하였다. 결과 : Paclitaxel은 소장점막의 소낭선세포에서 유사분열을 정지시키며 약간의 apoptosis을 유발하였으며 유사분열정지는 6시간에서 최대치를 보였고 24시간에 정상으로 회복되었다. 방사선조사는 apoptosis를 유발하였으며 6시간에 최대치를 보이고 24시간에 정상으로 회복되었다. Paclitaxel과 방사선병용군에서 유사분열정지는 6시간에서 3일까지 나타났으며 apoptosis는 6시간과 24시간에 약간 보였으며 3일에 정상으로 회복되었다. 병용군에서 apoptosis의 빈도는 정상군보다 높았으나 방사선단독군에 비하여 현저하게 감소되어 방사선보호작용이 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권6호
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• pp.806-813
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• 2012

Adipocyte differentiation is strongly associated with obesity, which causes metabolic disorders. In this study, we investigated the inhibitory effects of widdrol on 3T3-L1 preadipocyte growth and differentiation. Widdrol decreased lipid droplet accumulation and down-regulated adipogenic transcription factors such as C/$EBP{\alpha}$, C/$EBP{\beta}$, and $PPAR{\gamma}$. Widdrol blocked preadipocyte proliferation and differentiation through the inhibition of mitotic clonal expansion, which was accompanied by the failure of degradation of p21, a cyclin-dependent kinase inhibitor. Cell-cycle analysis clearly indicated that widdrol actively induces cell-cycle arrest at the G1-S phage transition, causing cells to remain in the preadipocyte state. Moreover, widdrol increased p21 expression and inhibited Rb phosphorylation in preadipocyte incubated in a hormone medium. Therefore, these findings clearly suggest that widdrol blocks preadipocyte growth and differentiation through the inhibition of mitotic clonal expansion by p21-and Rb-dependent G1 arrest and can be developed as a potent anti-adipogenic agent for reducing obesity.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권3호
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• pp.481-488
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• 2022

Background: Although the tumor-suppressive effects of ginsenosides in cell cycle have been well established, their pharmacological properties in mitosis have not been clarified yet. The chromosomal instability resulting from dysregulated mitotic processes is usually increased in cancer. In this study, we aimed to investigate the anticancer effects of ginsenoside Rg1 on mitotic progression in cancer. Materials and methods: Cancer cells were treated with ginsenoside Rg1 and their morphology and intensity of different protein were analyzed using immunofluorescence microscopy. The level of proteins in chromosomes was compared through chromosomal fractionation and Western blot analyses. The location and intensity of proteins in the chromosome were confirmed through immunostaining of mitotic chromosome after spreading. The colony formation assays were conducted using various cancer cell lines. Results: Ginsenoside Rg1 reduced cancer cell proliferation in some cancers through inducing mitotic arrest. Mechanistically, it inhibits the phosphorylation of histone H3 Thr3 (H3T3ph) mediated by Haspin kinase and concomitant recruitment of chromosomal passenger complex (CPC) to the centromere. Depletion of Aurora B at the centromere led to abnormal centromere integrity and spindle dynamics, thereby causing mitotic defects, such as increase in the width of the metaphase plate and spindle instability, resulting in delayed mitotic progression and cancer cell proliferation. Conclusion: Ginsenoside Rg1 reduces the level of Aurora B at the centromere via perturbing Haspin kinase activity and concurrent H3T3ph. Therefore, ginsenoside Rg1 suppresses cancer cell proliferation through impeding mitotic processes, such as chromosome alignment and spindle dynamics, upon depletion of Aurora B from the centromere.