• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1458-1465
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• 2016

본 연구는 oxidative stress에 의한 세포죽음 분석의 이상적인 모델로 사용되는 HT22세포를 이용하여 천문동 에탄올추출물의 glutamate에 의한 oxidative toxicity에 대한 신경보호 효과를 살펴보았다. 이를 위해 cell viability, lactate dehydrogenase (LDH), 그리고 세포죽음형태, reactive oxygen species (ROS), mitochondria membrane potential (MMP) 등에 대한 flow cytometry 및 Western blot분석을 이용하였다. 천문동 추출물의 처리는 cell viability 및 LDH분석에서 glutamate에 의한 cell toxicity를 저하시키며, 특히 apoptotic cell death를 현저히 감소시켰다. ROS 및 MMP분석 결과, 천문동 추출물은 ROS의 형성을 저하시키며 glutamate에 의해 저하된 MMP를 현저히 회복시켜 주었다. 이와 관련된 단백질 발현을 보면, 천문동 추출물은 PARP 및 HO-1의 발현을 억제하였다. 이상의 결과는 천문동 추출물이 HT22해마세포에서 ROS형성저해 및 MMP회복에 의해 세포죽음을 완화시켜 보호작용을 하는 것으로 사료되며 oxidative toxicity관련 질환에 적용 가능할 것으로 보여 진다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제63권2호
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• pp.147-152
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• 2020

Farrerol은 중국에서 거담제로 사용되어온 전통 한약제로 사용된 산진달래(만산홍, Rhododendron dauricum L.)에서 유래된 플라바논이다. Farrerol은 항산화, 항염증 및 항균 작용을 포함한 다양한 생리 활성이 보고되었다. 하지만 farrerol의 MCF-7에 대한 항암 작용은 아직 보고된 바가 없다. 본 연구에서 인간 유방암 MCF-7 세포에 대한 farrerol의 처리가 세포증식을 억제하고 apoptosis를 유도함을 입증하였다. MCF-7 세포에 ferrerol을 48시간 동안 처리했을 때, 이는 통계적으로 유의한 세포증식 효과를 나타냈으며 이의 IC₅₀ 값은 145.04±1.4 μM임을 확인하였다. 또한, farrerol이 세포사멸을 유도함을 TUNEL assay와 FACS를 이용한 Annexin V/PI 염색을 통해 검증하였다. 이러한 항암 효능의 작용기전으로써, farrerol의 처리가 BAX/Bcl-2 및 Caspase-3활성화와 PARP 분절화를 증가시켜 세포자살을 촉진한다는 것을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구의 결과는 farrerol이 apopotosis 관련 단백질의 활성 및 발현조절을 통해 MCF-7 유방암세포에 대한 항암 효능을 갖는다는 것을 보여주고 있다.

• 동의신경정신과학회지
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• 제24권4호
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• pp.419-434
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• 2013

Objectives: The object of this study is to observe the cognition and motor function recovery effects of Joojakwhan (JJW), a traditional Korean poly-herbal formula for treating various neuropsychiatric diseases such as dementia, for the mildly stroke rats, with 60 minutes of reperfusion transient middle cerebral artery occlusion (tMCAO). Methods: In the present study, 125, 250 and 500 mg/kg of JJW were orally administered, once per day for 10 continuous days 2 hours after the tMCAO. The body weight changes, infarct sizes under 2% 2, 3, 5-triphenyl tetrazolium chloride (TTC) stain, sensorimotor functions and cognitive motor behavior tests were serially monitored with cerebral caspase-3 and cleaved poly (ADP-ribose) polymerase (PARP)-immunoreactivities and histopathological changes. The effects of tMCAO on sensorimotor functions were evaluated by using of limb placing and body-swing tests, and the cognitive motor behaviors were also observed with water maze tests. Results: From the results of tMCAO, with marked decreases of body weights, disorders of sensorimotor functions increases the limb placing test scores, and decrease the numbers and percentages of body swings to the ipsilateral sides. The cognitive motor behaviors increases the distances and time to reach the escape platform which included the inhibitions of the decreases with repeated trials that were observed with focal cerebral cortex infarct volumes. In addition, the marked increases of the atrophy, numbers of degeneration, caspase-3- and PARP-immunoreactive cells around peri-infarct ipsilateral cerebral cortex were also observed in tMCAO controls when compared with the sham control rats, respectively. Conclusions: The results obtained from this study suggest that oral administrations of JJW indicate obvious cognitions and motor function recoveries of the rats with tMCAO, mild strokes, which are mediated by neuro-protective effects through known antioxidant effects of components.

• 동의생리병리학회지
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• 제21권2호
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• pp.404-407
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• 2007

This study was designed to investigate the protective effect of Bojungbangam-tang Ethanol Extracts (EBJT) on cisplatin and hydrogen peroxide-induced cytotoxicity of human endothelial cell line ECV304 cells. After cells were treated with cisplatin and hydrogen peroxide, MTT assay was performed for cell viability test. To explore the mechanism of cytotoxicity, we used the several measures of apoptosis to determine whether this processes was involved in cisplatin and hydrogen peroxide-induced cell damage in ECV304 cells. Also, cells were treated with EBJT and then, followed by the addition of cisplatin or hydrogen peroxide. Cisplatin or hydrogen peroxide decreased the viability of ECV304 cells in a dose-dependent manner. ECV304 cells treated cisplatin or hydrogen peroxide were revealed as apoptosis characterized by nuclear staining. EBJT protected ECV304 cells from cisplatin or hydrogen peroxide-induced nuclear fragmentation and chromatin condensation. Also, EBJT inhibited the cleavage of poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) in cisplatin or hydrogen peroxide-treated ECV304 cells. According to above results, EBJT may protect ECV304 cells from the apotosis induced by cisplatin or hydrogen peroxide.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 2002년도 창립10주년기념 및 국립독성연구원 의약품동등성평가부서 신설기념 국재학술대회:생물학적 동등성과 의약품 개발 전략을 위한 국제심포지움
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• pp.113-113
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• 2002

Phylogenetically conserved Bcl-2 family proteins play a pivotal role in the regulation of apoptosis from virus to human. Members of the Bcl-2 family consist of antiapoptotic proteins such as Bcl-2, Bcl-xL, and Bcl-w, and proapoptotic proteins such as BAD, Bax, BOD, and Bok. It has been proposed that anti- and proapoptotic Bcl-2 proteins regulate cell death by binding to each other and forming heterodimers. A delicate balance between anti- and proapoptotic Bcl-2 family members exists in each cell and the relative concentration of these two groups of proteins determines whether the cell survives or undergoes apoptosis. Mcl-1 (Myeloid cell :leukemia-1) is a member of the Bcl-2 family proteins and was originally cloned as a differentiation-induced early gene that was activated in the human myeloblastic leukemia cell line, ML-1 . Mcl-1 is expressed in a wide variety of tissues and cells including neoplastic ones. We recently identified a short splicing variant of Mcl-1 short (Mcl-IS) and designated the known Mcl-1 as Mcl-1 long (Mcl-lL). Mcl-lL protein exhibits antiapoptotic activity and possesses the BH (Bcl-2 homology) 1, BH2, BH3, and transmembrane (TM) domains found in related Bcl-2 proteins. In contrast, Mcl-1 S is a BH3 domain-only proapoptotic protein that heterodimerizes with Mcl-lL. Although both Mc1-lL and Mcl-lS proteins contain BH domains fecund in other Bcl-2 family proteins, they are distinguished by their unusually long N-terminal sequences containing PEST (proline, glutamic acid, serine, and threonine) motifs, four pairs of arginine residues, and alanine- and glycine-rich regions. In addition, the expression pattern of Mcl-1 protein is different from that of Bcl-2 suggesting a unique role (or Mcl-1 in apoptosis regulation. Tankyrasel (TRF1-interacting, ankyrin-related ADP-related polymerasel) was originally isolated based on its binding to TRF 1 (telomeric repeat binding factor-1) and contains the sterile alpha motif (SAM) module, 24 ankyrin (ANK) repeats, and the catalytic domain of poly(adenosine diphosphate-ribose) polymerase (PARP). Previous studies showed that tankyrasel promotes telomere elongation in human cells presumably by inhibiting TRFI though its poly(ADP-ribosyl)action by tankyrasel . In addition, tankyrasel poly(ADP-ribosyl)ates Insulin-responsive amino peptidase (IRAP), a resident protein of GLUT4 vesicles, and insulin stimulates the PARP activity of tankyrase1 through its phosphorylation by mitogen-activated protein kinase (MAPK). ADP-ribosylation is a posttranslational modification that usually results in a loss of protein activity presumably by enhancing protein turnover. However, little information is available regarding the physiological function(s) of tankyrase1 other than as a PARP enzyme. In the present study, we found tankyrasel as a specific-binding protein of Mcl-1 Overexpression of tankyrasel led to the inhibition of both the apoptotic activity of Mel-lS and the survival action of Mcl-lL in mammalian cells. Unlike other known tankyrasel-interacting proteins, tankyrasel did not poly(ADP-ribosyl)ate either of the Mcl-1 proteins despite its ability to decrease Mcl-1 proteins expression following coexpression. Therefore, this study provides a novel mechanism to regulate Mcl-1-modulated apoptosis in which tankyrasel downregulates the expression of Mcl-1 proteins without the involvement of its ADP-ribosylation activity.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제22권3호
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• pp.184-192
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• 2014

${\beta}$-lapachone is a naturally occurring quinone that selectively induces apoptotic cell death in a variety of human cancer cells in vitro and in vivo; however, its mechanism of action needs to be further elaborated. In this study, we investigated the effects of ${\beta}$-lapachone on the induction of apoptosis in human gastric carcinoma AGS cells. ${\beta}$-lapachone significantly inhibited cellular proliferation, and some typical apoptotic characteristics such as chromatin condensation and an increase in the population of sub-G1 hypodiploid cells were observed in ${\beta}$-lapachone-treated AGS cells. Treatment with ${\beta}$-lapachone caused mitochondrial transmembrane potential dissipation, stimulated the mitochondria-mediated intrinsic apoptotic pathway, as indicated by caspase-9 activation, cytochrome c release, Bcl-2 downregulation and Bax upregulation, as well as death receptor-mediated extrinsic apoptotic pathway, as indicated by activation of caspase-8 and truncation of Bid. This process was accompanied by activation of caspase-3 and concomitant with cleavage of poly(ADP-ribose) polymerase. The general caspase inhibitor, z-VAD-fmk, significantly abolished ${\beta}$-lapachone-induced cell death and inhibited growth. Further analysis demonstrated that the induction of apoptosis by ${\beta}$-lapachone was accompanied by inactivation of the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt signaling pathway. The PI3K inhibitor LY29004 significantly increased ${\beta}$-lapachone-induced apoptosis and growth inhibition. Taken together, these findings indicate that the apoptotic activity of ${\beta}$-lapachone is probably regulated by a caspase-dependent cascade through activation of both intrinsic and extrinsic signaling pathways, and that inhibition of the PI3K/Akt signaling may contribute to ${\beta}$-lapachone-mediated AGS cell growth inhibition and apoptosis induction.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권3호
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• pp.219-226
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• 2015

본 연구에서는 레몬 잎 메탄올 추출물(MLL)의 인간 유방암 줄기 세포인 MCF-7-SC에 대한 항암 활성을 조사하였다. MLL이 MCF-7-SC에서 apoptosis를 유도하였으며, 이를 apoptotic body의 형성, sub-G1 phase 및 annexin V-positive 세포와 Bax/Bcl-2 ratio의 증가, caspase-9과 caspase-3의 활성화 및 PARP의 절 단을 통하여 확인하였다. 동시에 MCF-7-SC에서 MLL은 acidic vesicular organelles의 형성, LC3-II의 축적 증가, Akt/mTOR/p70S6K의 활성 억제 등을 통하여 autophagy를 유도하였다. Epithelial-mesenchymal transition (EMT)는 세포가 전이 상태를 획득하기 위한 중요한 과정이며, 이 기작은 암세포가 전이되는 것을 억제함에 있어서 중요한 표적이 된다. 낮은 농도에서의 MLL은 epithelial 마커 단백질인 E-cadherin이 증가와 mesenchymal 마커 단백질인 Snail과 Slug의 발현 감소를 통해 EMT 과정을 저해함으로써 MCF-7-SC에서 항전이 활성을 나타내었다. 본 연구에서는 레몬 잎 메탄올 추출물이 농도 의존적으로 유방암 줄기세포에 대해 세포 독성과 항전이 활성을 나타내고 있으며, 따라서 레몬잎은 항암 소재로서의 개발 가능성이 높은 식물이라고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.515-522
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• 2015

Treculia africana Decne는 빵나무종으로 뽕나무과, Treculia 속에 속하는 식물로서, 이 식물의 다양한 부위에서 추출한 물질은 항염증, 항균등의 효과를 가지고 있어 백일해의 치료등 다양한 질환에서 민간요법으로 사용되어 왔다. 하지만 정확한 생리활성에 관한 연구는 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 T. africana Decne 메탄올추출물(META)을 사용하여 항산화능 및 인체 대장암 세포주인 HT29에 대한 항암활성에 관하여 분석하였다. DPPH radical scavenging activity를 통해 분석한 결과, META의 IC₅₀가 4.53 μg/ml로 강력한 항산화능을 보유하 였음을 확인하였다. 또한 META 처리에 의해 HT29의 생존율이 감소함과 더불어 IC₅₀가 66.41 μg/ml로 강력한 세포사멸효과를 나타냈다. META 처리에 의해 HT29의 subG1 세포비율 및 Annexin V⁺ 세포의 비율이 증가하고, DAPI로 염색된 apoptotic body가 증가하였다. 또한 apoptosis 관련 단백질인 Fas, Bax, cytochrome c의 발현이 증가하였으며, 이는 caspase 3, 8, 9를 활성화 시켜 최종적으로 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들을 통해 META는 강한 항산화 활성과, 대장암세포에서 apoptosis 유도에 의한 높은 항암활성을 보유한 물질임을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1573-1578
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• 2011

Silibinin은 milk thistle에서 분리된 주된 생리활성 성분으로 강력한 항산화제, 항암활성에 대해서 보고되어 있다. 하지만 항암활성에 대한 정확한 기전에 대해서는 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인간 전립선 암세포주인 PC-3 세포를 이용하여 세포사멸의 기전을 조사하였다. MTT assay를 통해 세포독성을 확인하였고, PI 염색을 통해 세포주기를 확인하고, Annexin-V/PI 염색을 통한 세포사멸을 확인하였다. 뿐만 아니라 western blot을 이용하여 세포주기 및 세포사멸에 관련된 단백질 발현 정도를 확인하였다. 본 연구의 결과에서 silibinin은 인간 전립선 암세포주인 PC-3 세포에서 세포주기관련 단백질의 발현을 조절하여 세포주기 진행을 억제함으로써 세포사멸을 유도 함을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1549-1557
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• 2011

TRAIL은 다양한 암세포에서 apoptosis를 유발하는 것으로 알려져 있으나 간암세포를 포함한 일부 암세포에서 TRAIL 저항성이 획득된 것으로 보고되어지고 있다. 대두의 대표적인 생리활성 물질인 isoflavonoid계열 genistein은 이미 많은 암세포에서 apoptotic 효능을 가진 것으로 알려져 있으나 TRAIL에 의한 apoptosis 유도에 미치는 영향과 기전에 대한 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 TRAIL 저항성을 가진 Hep3B 간암세포에서 TRAIL에 의한 apoptosis 유도를 genistein이 더욱 상승시킬 수 있음을 보고하고자 한다. 본 연구의 결과에 의하면, Hep3B 세포에 세포독성을 보이지 않는 범위의 genistein에 의한 TRAIL 유도 apoptosis 상승효과는 미토콘드리아의 기능 손상과 연관성이 있었다. 또한 genistein과 TRAIL 복합처리에 의한 apoptosis 유도는 p38 MAPK 활성 저하로 더욱 상승하였으며, 이는 Bid의 truncation 증가, pro-apoptotic 단백질인 Bax의 발현 증가와 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소 및 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유출의 증가와 연관성이 있었다. 또한 p38 MAPK 억제제는 genistein 및 TRAIL 복합처리에 의한 caspase의 활성 증가와 PARP 단백질의 단편화를 촉진시켰으며, 이는 미토콘드리아의 기능적 손상 증가에 의한 것임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과는 genistein이 TRAIL에 의한 apoptosis 유도를 효과적으로 증가시킬 수 있으며, 이러한 과정이 p38 MAPK 의존적으로 이루어짐을 알 수 있었다.