GDH has been known to be related with hyperinsulinism-hyperammonemia syndrome. We have screened new drugs with a view to developing effective drugs modulating GDH activity. In the present work, we investigated the effects of a new drug, KHG26377 on glutamate formation and GDH activity in cultured rat islets. When KHG26377 was added to the culture medium for 24 h prior to kinetic analysis, the $V_{max}$ of GDH was decreased by 59% whereas $K_m$ is not significantly changed. The concentration of glutamate decreased by 50% and perfusion of islets with KHG26377 reduced insulin release by up to 55%. Our results show that KHG26377 regulates insulin release by inhibiting GDH activity in primary cultured islets and support the previous studies for the connection between GDH activity and insulin release. Further studies are required to determine in vivo effects and pharmacokinetics of the drug.
Since NF-${\kappa}B$ has been identified as a transcription factor associated with immune cell activation, groups of researchers have dedicated to reveal detailed mechanisms of nuclear factor of ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) in inflammatory signaling for decades. The various molecular components of NF-${\kappa}B$ transcription factor pathway have been being evaluated as important therapeutic targets due to their roles in diverse human diseases including inflammation, cystic fibrosis, sepsis, rheumatoid arthritis, cancer, atherosclerosis, ischemic injury, myocardial infarction, osteoporosis, transplantation rejection, and neurodegeneration. With regards to new drugs directly or indirectly modulating the NF-${\kappa}B$ pathway, FDA recently approved a proteasome inhibitor bortezomib for the treatment of multiple myeloma. Many pharmaceutical companies have been trying to develop new drugs to inhibit various kinases in the NF-${\kappa}B$ signaling pathway for many therapeutic applications. However, a gene knock-out study for $IKK{\beta}$ in the NF-${\kappa}B$ pathway has given rise to controversies associated with efficacy as therapeutics. Mice lacking hepatocyte $IKK{\beta}$ accelerated cancer instead of preventing progress of cancer. However, it is clear that pharmacological inhibition of $IKK{\beta}$ appears to be beneficial to reduce HCC. This article will update issues of the NF-${\kappa}B$ pathway and inhibitors regulating this pathway.
In this study we examined two ester-containing cross-links, hex-2-enyl acetate and hex-2-enyl propionate, as new cross-linking systems for helix stabilization of short peptides. We demonstrated that these hexenyl ester cross-links can be readily installed via a ruthenium-mediated ring-closing metathesis reaction of L-aspartic acid 4-allyl ester or L-glutamic acid 5-allyl ester at position i and (S)-2-(4'-pentenyl)alanine at position i+4 using second generation Hoveyda-Grubbs catalyst at $60^{\circ}C$. Between these two cross-links, we found that the hex-2-enyl propionate significantly stabilizes the ${\alpha}$-helical conformations of short model peptides. The helix-stabilizing effects of the hex-2-enyl propionate tether appear to be as powerful as Verdine's i,i+4 all-hydrocarbon stapling system, which is one of the most widely used and the most potent helix-stabilizing cross-linking systems. Furthermore, the hex-2-enyl propionate bridge is reasonably robust against non-enzymatic hydrolytic cleavage at a physiological pH. While extended studies for probing its chemical scopes and biological applications are needed, we believe that this new helix-stabilizing system could serve as a useful chemical tool for understanding protein folding and designing conformationally-constrained peptide drugs.
In this study, we examined the molecular and functional characterization of choline uptake in the human esophageal cancer cells. In addition, we examined the influence of various drugs on the transport of [$^3H$]choline, and explored the possible correlation between the inhibition of choline uptake and apoptotic cell death. We found that both choline transporter-like protein 1 (CTL1) and CTL2 mRNAs and proteins were highly expressed in esophageal cancer cell lines (KYSE series). CTL1 and CTL2 were located in the plasma membrane and mitochondria, respectively. Choline uptake was saturable and mediated by a single transport system, which is both $Na^+$-independent and pH-dependent. Choline uptake and cell viability were inhibited by various cationic drugs. Furthermore, a correlation analysis of the potencies of 47 drugs for the inhibition of choline uptake and cell viability showed a strong correlation. Choline uptake inhibitors and choline deficiency each inhibited cell viability and increased caspase-3/7 activity. We conclude that extracellular choline is mainly transported via a CTL1. The functional inhibition of CTL1 by cationic drugs could promote apoptotic cell death. Furthermore, CTL2 may be involved in choline uptake in mitochondria, which is the rate-limiting step in S-adenosylmethionine (SAM) synthesis and DNA methylation. Identification of this CTL1- and CTL2-mediated choline transport system provides a potential new target for esophageal cancer therapy.
De Andres, Jose;Perotti, Luciano;Villanueva, Vicente;Asensio Samper, Juan Marcos;Fabregat-Cid, Gustavo
The Korean Journal of Pain
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제26권4호
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pp.336-346
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2013
Intrathecal drug delivery is an effective and safe option for the treatment of chronic pathology refractory to conventional pain therapies. Typical intrathecal administered drugs are opioids, baclofen, local anesthetics and adjuvant medications. Although knowledge about mechanisms of action of intrathecal drugs are every day more clear many doubt remain respect the correct location of intrathecal catheter in order to achieve the best therapeutic result. We analyze the factors that can affect drug distribution within the cerebrospinal fluid. Three categories of variables were identified: drug features, cerebrospinal fluid (CSF) dynamics and patients features. First category includes physicochemical properties and pharmacological features of intrathecal administered drugs with special attention to drug lipophilicity. In the second category, the variables in CSF flow, are considered that can modify the drug distribution within the CSF with special attention to the new theories of liquoral circulation. Last category try to explain inter-individual difference in baclofen response with difference that are specific for each patients such as the anatomical area to treat, patient posture or reaction to inflammatory stimulus. We conclude that a comprehensive evaluation of the patients, including imaging techniques to study the anatomy and physiology of intrathecal environment and CSF dynamics, could become essential in the future to the purpose of optimize the clinical outcome of intrathecal therapy.
Hong, Sun-Mi;Jeon, Sang-Ok;Seo, Jo-Eun;Chun, Kyeung-Hwa;Oh, Dong-Ho;Choi, Young Wook;Lee, Do Ik;Jeong, Seong Hoon;Kang, Jae Seon;Lee, Sangkil
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제35권11호
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pp.3188-3194
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2014
Compound K (CK) was formulated as polymeric micelles (PM) using Pluronic$^{(R)}$ F-127 to enhance the oral absorption of CK, an intestinal bacterial metabolite of ginseng protopanaxadiol saponin. The physicochemical properties of Ck-loaded PM were characterized and an in vitro transport study using the Caco-2 cell system as well as an in vivo pharmacokinetic study using SD rats was carried out. The hydrodynamic mean particle size of CK-loaded PM (CK-PM) was $254{\pm}23.45nm$ after rehydration and the drug loading efficiency was ca. 99.9%. The FT-IR spectroscopy, X-ray diffraction, differential scanning calorimetry and scanning electron microscopy data supported the presence of a new solid phase in the PM. The $P_{app}$ value of in vitro Caco-2 cell permeation of CK-PM and the oral absorption of CK was enhanced about 1.2-fold and 2.6-fold compared to CK suspension, respectively, showing that the present PM formulation enabled an enhancement of oral CK absorption.
Kobet, Robert A.;Pan, Xiaoping;Zhang, Baohong;Pak, Stephen C.;Asch, Adam S.;Lee, Myon-Hee
Biomolecules & Therapeutics
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제22권5호
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pp.371-383
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2014
The nematode Caenorhabditis elegans (C. elegans) offers a unique opportunity for biological and basic medical researches due to its genetic tractability and well-defined developmental lineage. It also provides an exceptional model for genetic, molecular, and cellular analysis of human disease-related genes. Recently, C. elegans has been used as an ideal model for the identification and functional analysis of drugs (or small-molecules) in vivo. In this review, we describe conserved oncogenic signaling pathways (Wnt, Notch, and Ras) and their potential roles in the development of cancer stem cells. During C. elegans germline development, these signaling pathways regulate multiple cellular processes such as germline stem cell niche specification, germline stem cell maintenance, and germ cell fate specification. Therefore, the aberrant regulations of these signaling pathways can cause either loss of germline stem cells or overproliferation of a specific cell type, resulting in sterility. This sterility phenotype allows us to identify drugs that can modulate the oncogenic signaling pathways directly or indirectly through a high-throughput screening. Current in vivo or in vitro screening methods are largely focused on the specific core signaling components. However, this phenotype-based screening will identify drugs that possibly target upstream or downstream of core signaling pathways as well as exclude toxic effects. Although phenotype-based drug screening is ideal, the identification of drug targets is a major challenge. We here introduce a new technique, called Drug Affinity Responsive Target Stability (DARTS). This innovative method is able to identify the target of the identified drug. Importantly, signaling pathways and their regulators in C. elegans are highly conserved in most vertebrates, including humans. Therefore, C. elegans will provide a great opportunity to identify therapeutic drugs and their targets, as well as to understand mechanisms underlying the formation of cancer.
Leukotriene $B_4\;(LTB_4)$ is a pro-inflammatory mediator synthesized in myeloid cells from arachidonic acid. Elevated levels of $LTB_4$ have been found in a number of inflammatory diseases and levels are related to disease activity in some of these. Because $LTB_4$ interacts with cells through specific cell surface receptors, $LTB_4$ receptor blockade is the most specific approach to reduce the pathogenic role of $LTB_4$. In order to find $LTB_4$ receptor antagonist from plants, we screened the $LTB_4$ receptor antagonistic activity of the methanol extract and solvent fractions of herbal drugs. The ability of samples to inhibit specific binding of $[^3H]-LTB_4$ to human peripheral neutrophils was used as assay to evaluate the antagonistic activity of plant materials. Among the tested methanol extracts of herbal drugs, Mori Radicis Cortex, Perillae Semen, Armeniacae Semen and Sophorae subprostratae Radix showed potent inhibitory activity above 70% at the concentration of $100\;{mu}g/ml$. The inhibitory activities of $LTB_4$ binding to human neutrophils were evaluated for several solvent fractions at three different concentrations. Especially, hexane soluble fractions of Anemarrhenae Rhizoma and Embeliae Radix, and ethyl acetate soluble fractions of Aristolochiae Fructus, Magnoliae Cortex and Zingiberis Rhizoma crudus showed moderate activity at $25\;{mu}g/ml$. These fractions were promising candidates for the study of the activity-guided chromatographic purification of active compounds. Silica gel column chromatography of hexane soluble fractions of Anemarrhenae Rhizoma and Embeliae Radix gave very active sub-fractions, AA-4 and ES-4, and their inhibition activities of $LTB_4$ binding to human neutrophil at $30\;{mu}g/ml$ were 78% and 62%, respectively. From these results we could anticipate new $LTB_4$ receptor antagonist from herbal drugs, and the block of $LTB_4$ effects may provide beneficial in neutrophil mediated diseases such as inflammation and bronchial asthma.
In order to investigate the reducing effect of velvet antler water extract (VAWE) on the toxicity of anti-cancer drug, cis-platin (CDDP) and mitomycin C (MMC), we examined effects of co-administration with VAWE and anti-cancer drugs on their toxicities. We recognized that $LD_{50}$ of CDDP/MMC were increased by co-administration with VAWE and them in mice. It was found that co-administration of VAWE and MMC increased the survival rate in mice treated by lethal dose of MMC. Also, co-administration of VAWE and CDDP/MMC inhibited decrease of the body weight and organ weight in mice intoxificated by CDDP/MMC. The increase of serum blood urea and serum creatinine levels in rats intoxicated by CDDP were significantly inhibited by the co-administrationin with VAWE and CDDP. The decrease of RBC and WBC in rats intoxificated by MMC were significantly inhibited by the co-administration with VAWE and MMC. These results suggest that the combined usage of VAWE and CDDP/MMC drugs may be a new method for prevented or minimized the toxicity of them.
There are the Seven Effect of Drugs and unique processing methods in Chinese traditional medicine. The Seven Effects are single effrect(單行), additive effect(相加, 相須), synergic effect(上乘, 相使), antagonistic effect(相畏, 拮抗), inhibitory effect(相惡), neutralizing effect(相殺) and opposite effect(相反). We are interested in synergic effects of some drugs and components ; Addition of OLDENLANDIA DIFFUSA to Kilkyungtang combanation enhanced the cytotoxic activity of Kilkyungtang against A549 and B16-Fo eells by 20% and 50%, respectively. The Oldenlandia-added kilkyungtang also potentiated the cytotoxicities of mitomycine Cand 5-fluorouracil. ar-tunnerone. isolated from the root of Curcuma longa, potentiated the cytotoxic activity of sesquiphellandrene(isolated from the same root), aurapten(isolated from Aurantii semen)or cyclophosphamide by 10 times. The purpose of the processing(修治) of Chinese grugs is to remove unusable parts of plants and to eliminate toxicities as well as to produse new active components in drugs. On a occasion of study on the anthelmintic drugs against the chinese fluke(Clonorchis sinesis, (肝디스토마), we have observed that the processed mume fruit(鳥梅) possessed a very very potent clonorchicidal effect, while the methanol extract of the non-processed fruit inactive. The active component was isolated from the processed mume and identified as 5-hydroxymethylfurfuryl aldehyde. This substance dose not occur in the immature fruit and was found only in the processed one. Wehave heated the immature fruit in an oven at $90^{\circ}C$ for 52 hrs and found that the heated fruit eame clonorchidal. As demonstrated in these and other example cited in this presentation, the natural products chemistry is contributory to univeiling the drug effect ensued from the processing and the synergic effect of Oriental medical drug combinations, and to rationalization or modernization of the traditional medicine.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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