• 제목/요약/키워드: reactive oxygen species

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벼도열병균에서의 methionine sulfoxide reductase B 유전자의 분자적 특성 (Identification and Molecular Characterization of Methionine Sulfoxide Reductase B Gene in Rice Blast Fungus, Magnaporthe oryzae)

  • 김정환;김진수;정미연;최우봉
    • 생명과학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.343-348
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    • 2009
  • 벼도열병균은 벼의 주요 병해인 벼도열병의 원인균이다. 식물병원균의 침입 시 식물체로부터 발생하는 ROS는 식물의 방어기작으로 중요하며, 특히 아미노산의 하나인 methionine은 ROS에 의해 산화되어 methionine sulfoxide로 변화될 수 있다. 식물병원균은 식물체로 부터의 ROS에 의한 산화반응을 회피하기 위해 methionine sulfoxide reductase B (MSRB)와 같은 항산화 효소를 가지는데 본 연구에서는 벼도열병균에서의 MSRB 유전자를 동정하고 분자적 특성을 살펴보았다. MSRB 유전자는 벼도열병균의 게놈 상에 단일 유전자로 존재하며 과산화수소 처리에 의해 유전자발현이 다소 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과로 MSRB 유전자는 벼도열병균의 항산화 기작에 관여할 가능성이 높다고 판단된다.

건조방법에 따른 건조 양파 추출물의 항암 및 항산화 효과 (Anticancer and Antioxidant Effects of Solvent Extracts from Dried Onion with Different Drying Methods)

  • 장주리;김경근;임선영
    • 생명과학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.1271-1277
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    • 2008
  • 본 연구에서는 동결건조 방법과 저온 진공 건조기를 도입하여 양파를 건조한 후 유기 용매로 추출하여 인체 결장암 및 섬유육종세포에 대한 증식 억제 효과와 세포 내 활성산소종 억제 효과에 대해 비교 검토하였다. 저온 진공 건조방법으로 건조된 양파 분말의 A+M 추출물은 가장 낮은 농도인 0.5 mg/ml에서부터 농도 의존적으로 인체 섬유육종 및 결장암세포의 성장을 억제시켜 동결 건조된 양파 A+M 추출물보다 높은 증식 억제효과를 보였고(p<0.05), A+M 추출물과 비교했을 때 낮은 증식 억제효과를 나타내었으나 두 가지 건조방법에 따른 각각의 양파 MeOH 추출물도 암세포 증식 억제효과를 보였다(p<0.05). 동결건조 및 저온 진공 건조방법에 따른 양파 분획물들도 높은 암세포 증식 억제효과를 나타내었으며 그 중에서 동결 건조된 양파의 water 분획물과 hexane 분획물은 저온 진공 건조된 양파의 경우 보다 다소 높은 저해효과를 나타내었다(p<0.05). 따라서 A+M 추출물과 MeOH 추출물의 경우에는 저온 진공건조에 의해 건조된 양파 추출물에 의한 암세포 증식 억제 효과가 컸으며 분획물들의 경우에는 동결 건조된 양파 추출물의 억제 효과가 다소 높았다. 지질과산화물 생성 억제효과 실험에서는 두 가지 건조 방법에 의해 건조된 양파 분말의 A+M 및 MeOH 추출물들과 그 분획물들은 첨가농도 2.5 mg/ml에서 blank군과 control군과 비교하였을 때 측정 시간 120분 동안 계속적으로 높은 세포 내 지질 과산화물 생성 억제 능력을 나타내었다(p<0.05). 세포내 활성산소종 억제효과는 동결건조에 의해 건조된 양파보다 저온 진공 건조방법에 의해 건조된 양파 분말의 추출물과 분획물들에 의한 저해효과가 더 높았다.

Pilocarpine에 의해 유도된 생쥐 경련중첩증에서 Bmi1의 역할 (The Role of Bmi1 in Pilocarpine-induced Status Epilepticus in Mice)

  • 편해인;박지아;최윤식
    • 생명과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.513-521
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    • 2020
  • Bmi1은 PcG 단백의 일종으로 PRC를 구성하는 성분이다. Bmi1에 관한 초기의 연구는 주로 암세포에서의 역할에 집중되었고, 그 결과 Bmi1은 암세포의 증식과 생존에 중요한 역할을 하는 것으로 받아들여지고 있다. 그러나, 최근의 연구 결과 Bmi1은 퇴행성 신경계 질환이 있는 뇌에서 발현이 감소되어 있고 미토콘드리아의 기능과 활성 산소 수준을 조절하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Bmi1 발현 저하 동물을 이용하여 간질에서 Bmi1의 약물 치료 표적 가능성을 밝히고자 하였다. Bmi1의 발현은 pilocarpine에 의한 경련중첩증 이후 해마의 CA1, CA3 그리고 치상회에서 뚜렷하게 증가하였다. 경련 양상을 볼 때 경련중첩증이 유도되는 비율은 Bmi1+/+와 Bmi1+/- 생쥐에서 각각 43.14%와 53.57%로 나타났다. 그러나, 치사율과 해마의 신경세포 손상에는 두 군 간에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 경련중첩증 유도 2개월 후에 나타난 간질 경련의 빈도수는 통계적 유의성은 없었으나 Bmi1+/- 생쥐에서 약 50% 낮게 나타났다. 반면, 이끼섬유발아는 Bmi1+/- 생쥐에서 통계적으로 유의하게 증가하였다. 이러한 결과를 종합하면, Bmi1의 발현이 감소할 때 pilocarpine에 의한 경련 유도와 이끼섬유발아가 증가함을 보여준다.

Acacetin-induced Apoptosis of Human Breast Cancer MCF-7 Cells Involves Caspase Cascade, Mitochondria-mediated Death Signaling and SAPK/JNK1/2-c-Jun Activation

  • Shim, Hye-Young;Park, Jong-Hwa;Paik, Hyun-Dong;Nah, Seung-Yeol;Kim, Darrick S.H.L.;Han, Ye Sun
    • Molecules and Cells
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    • 제24권1호
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    • pp.95-104
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    • 2007
  • The mechanism of acacetin-induced apoptosis of human breast cancer MCF-7 cells was investigated. Acacetin caused 50% growth inhibition ($IC_{50}$) of MCF-7 cells at $26.4{\pm}0.7{\mu}M$ over 24 h in the MTT assay. Apoptosis was characterized by DNA fragmentation and an increase of sub-G1 cells and involved activation of caspase-7 and PARP (poly-ADP-ribose polymerase). Maximum caspase 7 activity was observed with $100{\mu}M$ acacetin for 24 h. Caspase 8 and 9 activation cascades mediated the activation of caspase 7. Acacetin caused a reduction of Bcl-2 expression leading to an increase of the Bax:Bcl-2 ratio. It also caused a loss of mitochondrial membrane potential that induced release of cytochrome c and apoptosis inducing factor (AIF) into the cytoplasm, enhancing ROS generation and subsequently resulting in apoptosis. Pretreatment of cells with N-acetylcysteine (NAC) reduced ROS generation and cell growth inhibition, and pretreatment with NAC or a caspase 8 inhibitor (Z-IETD-FMK) inhibited the acacetin-induced loss of mitochondrial membrane potential and release of cytochrome c and AIF. Stress-activated protein kinase/c-Jun $NH_4$-terminal kinase 1/2 (SAPK/JNK1/2) and c-Jun were activated by acacetin but extracellular-regulated kinase 1/2 (Erk1/2) nor p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) were not. Our results show that acacetin-induced apoptosis of MCF-7 cells is mediated by caspase activation cascades, ROS generation, mitochondria-mediated cell death signaling and the SAPK/JNK1/2-c-Jun signaling pathway, activated by acacetin-induced ROS generation.

Prostaglandin E2 Reverses Curcumin-Induced Inhibition of Survival Signal Pathways in Human Colorectal Carcinoma (HCT-15) Cell Lines

  • Shehzad, Adeeb;Islam, Salman Ul;Lee, Jaetae;Lee, Young Sup
    • Molecules and Cells
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    • 제37권12호
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    • pp.899-906
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    • 2014
  • Prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) promotes tumor-persistent inflammation, frequently resulting in cancer. Curcumin is a diphenolic turmeric that inhibits carcinogenesis and induces apoptosis. $PGE_2$ inhibits curcumin-induced apoptosis; however, the underlying inhibitory mechanisms in colon cancer cells remain unknown. The aim of the present study is to investigate the survival role of $PGE_2$ and whether addition of exogenous $PGE_2$ affects curcumininduced cell death. HCT-15 cells were treated with curcumin and $PGE_2$, and protein expression levels were investigated via Western blot. Reactive oxygen species (ROS) generation, lipid peroxidation, and intracellular glutathione (GSH) levels were confirmed using specific dyes. The nuclear factor-kappa B ($NF-{\kappa}B$) DNA-binding was measured by electrophoretic mobility shift assay (EMSA). $PGE_2$ inhibited curcumin-induced apoptosis by suppressing oxidative stress and degradation of PARP and lamin B. However, exposure of cells to the EP2 receptor antagonist, AH6809, and the PKA inhibitor, H89, before treatment with $PGE_2$ or curcumin abolished the protective effect of $PGE_2$ and enhanced curcumin-induced cell death. $PGE_2$ activates PKA, which is required for cAMP-mediated transcriptional activation of CREB. $PGE_2$ also activated the Ras/Raf/Erk pathway, and pretreatment with PD98059 abolished the protective effect of $PGE_2$. Furthermore, curcumin treatment greatly reduced phosphorylation of CREB, followed by a concomitant reduction of $NF-{\kappa}B$ (p50 and p65) subunit activation. $PGE_2$ markedly activated nuclear translocation of $NF-{\kappa}B$. EMSA confirmed the DNA-binding activities of $NF-{\kappa}B$ subunits. These results suggest that inhibition of curcumin-induced apoptosis by $PGE_2$ through activation of PKA, Ras, and $NF-{\kappa}B$ signaling pathways may provide a molecular basis for the reversal of curcumin-induced colon carcinoma cell death.

염 환경하에서 근대(Beta vulgaris var. cicla)의 생장과 항산화효소(SOD, APX, GR)의 활성변화 (Changes of Growth and Antioxidative Enzyme(SOD, APX, GR) Activities of Spinach Beet(Beta vulgaris var. cicla) Under Saline Condition)

  • 배정진;추연식;송승달
    • 생명과학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.658-667
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    • 2003
  • 환경 스트레스에 대해 내성을 가지는 것으로 알려진 명아주과에 속하는 근대(지상부길이 15 cm)를 이용하여, 다양한 염 농도에서의 건물함량 측정을 통한 생장반응과 항산화 효소(SOD, APX, GR)의 효과를 밝히기 위하여 다양한 농도(0, 50, 200, 1000 mM NaCl)의 염을 처리한 후 24시간 동안의 효소의 활성변화를 측정하였다. 근대는 처리 2시간째 200 mM NaCl처리구 에서 SOD, APX, GR의 최대활성을 보였으며, 50 mM NaCl처리구에서 가장 낮은 활성을 나타내었다. PAGE에 의한 isoforms의 확인결과, 근대는 3개의 SOD isoforms(Fe-SOD, CuZn-SOD, Mn-SOD)를 함유하고 있었으며, major isoform은 CuZn-SOD로 밝혀졌다. APX의 경우, 9개의 bands 중 특별히 저분자 isoforms (No. 7,8)의 강한 발현양상을 보였다. SOD의 경우 50 mM NaCl처리에서 Mn-SOD isoform의 불활성을 보여 활성의 증감에 있어 Mn-SOD가 직접적인 연관성을 가질 것으로 생각된다. 근대의 항산화 효소는 염 처리후 단시간내 효소 활성의 증가양상(특별히 처리후 2시간째 200 mM NaCl처리구)을 보여, 고농도 염 환경하에서 항산화시스템의 빠른 작동을 통해 염스트레스에 의해 생성된 활성산소를 제거함으로써 염에 의한 산화적 스트레스에 대해 효과적으로 대처해 나가는 것으로 생각된다. 검색어-근대, 염, 활성산소, SOD, APX, GR.

한방 원료 추출물의 주름개선 효과를 통한 화장품 원료로서의 가치 평가 (The Evaluation of Anti-wrinkle Effects in Oriental Herb Extract)

  • 강금석;김인덕;권륜희;허예영;오상훈;김민아;정혜진;강환열;하배진
    • 생명과학회지
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    • 제17권8호통권88호
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    • pp.1147-1151
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    • 2007
  • 본 연구에서는 7가지 한방원료(음양곽, 복분자, 오미자, 구기자 , 건지황 l 사상자 , 토사자)의 항산화 효과, collagen 합성 촉진 효과, collagenase 활성 저해 효과를 비교 평가함으로써 주름개선 기능성 화장품 원료로서의 사용 가능성을 검토하였다. 항산화 실험인 DPPH 소거 효과, 리놀산 자동산화 억제 효과, superoxide radical 소거 효과, hydroxyl radical 소거 효과에서는 음양곽, 복분자, 오미자, 구기자가 대체적으로 뛰어난 활성을 보여 항노화 화장품 소재로서의 가능성을 보여주었으며, 주름개선 실험인 collagen 합성 촉진 효과, collagenase 저해 효과에서는 건지황, 사상자, 토사자가 다른 네 가지 물질에 비해 뛰어난 효과를 나타내어 주름개선 화장품 소재로서의 가능성을 보여주었다. 이러한 결과는 7가지 한방원료가 항산화 및 주름개선 효능을 나타내므로 기능성 화장품 소재로 활용될 수 있음을 보여 주었다.

4-Hydroxynonenal의 미토콘드리아 탈분극을 통한 혈관 내피 세포의 세포사 유도기전 (4-Hydroxynonenal Induces Endothelial Apoptosis through Mitochondrial Depolarization)

  • 강대연;이지영;김민선;김철홍;김형근;이선미;권영미;이재원;백형석;유병팔;정해영
    • 생명과학회지
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    • 제18권11호
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    • pp.1513-1520
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    • 2008
  • 4-Hydroxynonenal (4-HNE)는 세포내 레독스의 균형을 깨뜨려 혈관 기능 손상을 일으킨다. 본 연구자들은 HNE의 축적이 야기하는 혈관 기능 손상기전을 더 잘 이해하기 위하여 혈관 내피 세포의 미토콘드리아 세포사 메커니즘을 규명하였다. HNE를 처리한 세포에서는 미토콘드리아 막전위 소실과 그에 따른 cytochrome C의 방출이 유도되었으며, Bax의 증가 및 Bcl-2의 감소가 관찰되었다. ROS 제거제인 NAC와 peroxynitrite 제거제인 페니실라민은 HNE가 유도하는 ROS 생성을 차단하여 cytochrome C 방출과 세포사를 억제하였다. 세포에 HNE와 zVAD-fmk (caspase 저해제)를 같이 처리하면 HNE가 유도하는 세포사를 억제하지 못하는데 이는 HNE에 의한 세포사가 caspase에 비의존적 단계일 가능성을 시사하였다. 위의 결과들은 HNE가 유도하는 혈관 내피 세포의 세포사 매커니즘은 미토콘드리아 막전위의 탈분극에 의해 촉발되며 이는 혈관계 항상성의 악화와 노화에 의해 수반되는 혈관기능 손상을 유도할 것으로 사료된다.

In Vitro Apoptosis Triggering in the BT-474 Human Breast Cancer Cell Line by Lyophilised Camel's Milk

  • Hasson, Sidgi S.A.A;Al-Busaidi, Juma Zaid;Al-Qarni, Zahra A.M.;Rajapakse, S.;Al-Bahlani, Shadia;Idris, Mohamed Ahmed;Sallam, Talal A.
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권15호
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    • pp.6651-6661
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    • 2015
  • Breast cancer is a global health concern and is a major cause of death among women. In Oman, it is the most common cancer in women, with an incidence rate of 15.6 per 100,000 Omani females. Various anticancer remedies have been discovered from natural products in the past and the search is continuing for additional examples. Cytotoxic natural compounds may have a major role in cancer therapy either in potentiating the effect of chemotherapy or reducing its harmful effects. Recently, a few studies have reported advantages of using crude camel milk in treating some forms of cancer. However, no adequate data are available on the lyophilised camel's milk responsibility for triggering apoptosis and oxidative stress associated with human breast cancer. The present study aimed to address the role of the lyophilised camel's milk in inducing proliferation repression of BT-474 and HEp-2 cells compared with the non-cancer HCC1937 BL cell line. Lyophilized camel's milk fundamentally repressed BT-474 cells growth and proliferation through the initiation of either the intrinsic and extrinsic apoptotic pathways as indicated by both caspase-3 mRNA and its action level, and induction of death receptors in BT-474 but not the HEp-2 cell line. In addition, lyophilised camel's milk enhanced the expression of oxidative stress markers, heme-oxygenase-1 and reactive oxygen species production in BT-474 cells. Increase in caspase-3 mRNA levels by the lyophilised camel's milk was completely prevented by the actinomycin D, a transcriptional inhibitor. This suggests that lyophilized camel's milk increased newly synthesized RNA. Interestingly,it significantly (p<0.003) repressed the growth of HEp-2 cells and BT-474 cells after treatment for 72 hours while 24 hours treatment repressed BT-474 cells alone. This finding suggests that the lyophilised camel's milk might instigate apoptosis through initiation of an alternative apoptotic pathway.

새로운 주름개선 소재: 3,9-diferuloyl-6-oxopterocarpen (Tensolin-F$^\circledR$)의 개발과 화장품 응용 (3,9-Diferuloyl-6-oxopterocarpen (Tensolin-F$^\circledR$): a Novel Anti-wrinkle Agent for Cosmeceuticals)

  • 이범천;이정재;박성민;김철배;심관섭;김진화;이근수;이천일;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.7-13
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    • 2004
  • 3,9-Dihydro-6-oxopterocarpen과 ferulic acid의 에스테르 반응을 통해 페룰산 유도체인 3,9-diferuloyl-6-oxopterocarpen (Tensolin-$F_{(R)}$ )를 합성하여 이를 함유한 주름개선 화장품을 개발하였다. Tensolin-$F_{(R)}$ 는 농도 의존적으로 DPPH와 superoxide radical에 대한 소거효과를 나타냈으며, 각각 0.8 mM에서 78%, 0.053 mM에서 92.9%로 DPPH와 superoxide radical을 소거하여 우수한 항산화 효과를 나타내었다. MMP-1 효소 활성 저해 효과도 0.16 mM에서 74%를 저해하였다. HDF에서 UVA에 의해 발현이 증가되는 MMP-1의 발현 저해 효과는 Tensolin-$F_{(R)}$ 0.8 uM에서 85.5%로 단백질 수준에서 모두 농도 의존적으로 발현 저해효과가 나타났다. Tensolin-$F_{(R)}$ 를 함유한 제품의 피부 주름개선 효과 평가 결과, Tensolin-$F_{(R)}$ 를 함유한 화장품을 약 8주 간 도포한 경우 유의한 주름개선 효과가 있음을 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통하여 Tensolin-$F_{(R)}$ 는 항산화 효과와 MMP-1활성 저해 효과 및 UVA에 의한 MMP-1의 발현을 저해하는 효과가 나타났으며 새로운 주름개선 기능성 화장품으로 이용될 수 있을 것이다.