• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제5권4호
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• pp.287-297
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• 2001

Contraction of smooth muscle is initiated by an increase in cytosolic $Ca^{2+}$ leading to activation of $Ca^{2+}$/ calmodulin-dependnet myosin light chain (MLC) kinase and phosphorylation of MLC. The types of contraction and signaling mechanisms mediating contraction differ depending on the region. The involvement of these different mechanisms varies depending on the source of $Ca^{2+}$ and the kinetic of $Ca^{2+}$ mobilization. $Ca^{2+}$ mobilizing agonists stimulate different phospholipases $(PLC-{\beta},\;PLD\;and\;PLA_2)$ to generate one or more $Ca^{2+}$ mobilizing messengers $(IP_3\;and\;AA),$ and diacylglycerol (DAG), an activator of protein kinase C (PKC). The relative contributions of $PLC-{\beta},\;PLA_2$ and PLD to generate second messengers vary greatly between cells and types of contraction. In smooth muscle cell derived form the circular muscle layer of the intestine, preferential hydrolysis of $PIP_2$ and generation of $IP_3$ and $IP_3-dependent\;Ca^{2+}$ release initiate the contraction. In smooth muscle cells derived from longitudinal muscle layer of the intestine, preferential hydrolysis of PC by PLA2, generation of AA and AA-mediated $Ca^{2+}$ influx, cADP ribose formation and $Ca^{2+}-induced\;Ca^{2+}$ release initiate the contraction. Sustained contraction, however, in both cell types is mediated by $Ca^{2+}-independent$ mechanism involving activation of $PKC-{\varepsilon}$ by DAG derived form PLD. A functional linkage between $G_{13},$ RhoA, ROCK, $PKC-{\varepsilon},$ CPI-17 and MLC phosphorylation in sustained contraction has been implicated. Contraction of normal esophageal circular muscle (ESO) in response to acetylcholine (ACh) is linked to $M_2$ muscarinic receptors activating at least three intracellular phospholipases, i.e. phosphatidylcholine-specific phospholipase C (PC-PLC), phospholipase D (PLD) and the high molecular weight (85 kDa) cytosolic phospholipase $A_2\;(cPLA_2)$ to induce phosphatidylcholine (PC) metabolism, production of diacylglycerol (DAG) and arachidonic acid (AA), resulting in activation of a protein kinase C (PKC)-dependent pathway. In contrast, lower esophageal sphincter (LES) contraction induced by maximally effective doses of ACh is mediated by muscarinic $M_3$ receptors, linked to pertussis toxin-insensitive GTP-binding proteins of the $G_{q/11}$ type. They activate phospholipase C, which hydrolyzes phosphatidylinositol bisphosphate $(PIP_2),$ producing inositol 1, 4, 5-trisphosphate $(IP_3)$ and DAG. $IP_3$ causes release of intracellular $Ca^{2+}$ and formation of a $Ca^{2+}$-calmodulin complex, resulting in activation of myosin light chain kinase and contraction through a calmodulin-dependent pathway.

• Natural Product Sciences
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• 제26권3호
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• pp.191-199
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• 2020

Fucoidan, a natural component of brown seaweed, has various biological activities such as anti-cancer activity, anti-oxidant, and anti-inflammatory against various cancer cells. However, the fucoidan has been implicated in melanoma cells via apoptosis signaling pathway. Therefore, we investigated apoptosis with fucoidan in A2058 human melanoma cells with dose- and time-dependent manners. In our results, A2058 cells viability decreased at relatively short-time and low-concentration through fucoidan. This effects of fucoidan on A2058 cells appeared to be mediated by the induction of apoptosis, as manifested by morphological changes through DNA-binding dye Hoechst 33342 staining. When a dose of 80 ㎍/mL fucoidan was treated, the cells were observed: crescent or ring-like structure, chromatin condensation, and nuclear fragmentation. With the increase at 100 ㎍/mL fucoidan, the cell membrane is intact throughout the total process, including membrane blebbing and loss of membrane integrity as well as increase of sub-G1 DNA. Furthermore, to understand the exact mechanism of fucoidan-treated in A2058 cells, western blotting was performed to detect apoptosis-related protein expression. In this study, Bcl-2 family proteins can be regulated by fucoidan, suggesting that fucoidan-induced apoptosis is modulated by intrinsic pathway. Therefore, expression of Bcl-2 and Bax may result in altered permeability, activating caspase-3 and caspase-9. And the cleaved form of poly ADP-ribose polymerase was detected in fucoidan-treated A2058 cells. These results suggest that A2058 cells are highly sensitive to growth inhibition by fucoidan via apoptosis, as evidenced by activation of extracellular signal-regulated kinases/p38/Bcl-2 family signaling, as well as alteration in caspase-9 and caspase-3.

• 한국환경성돌연변이발암원학회지
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• 제20권1호
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• pp.14-20
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• 2000

DHAQ-97, (2-(3-[p-bis(2-chloroethyl)aminophenyl]-2 formylaminopropanoyloxy) methy1-1,4-dihy-droxy-9,10-anthraquinone), is a novel anthraquinone derivative synthesized for use as an anti-neoplastic agent. In the present study, we have evaluated the selective cytotoxicity of DHAQ-97 by comparing its effects on viability and proliferation of human breast cancer cell line (NCF-7) versus normal immortalized breast epithelial cell line (MCF-10A). Thus, DHAQ-97 reduced both viability and proliferation of MCF-7 cells to a much greater extent than did for MCF-10A cells. The growth inhibitory and anti-proliferative properties of DHAQ-97 appear to be attributable to its ability to induce apoptosis as revealed by positive staining after in 냐셔 nick-end labeling (TUNEL), cleavage of poly(ADP-ribose)polymerase, release of mitochondrial cytochrome c into cytoplasm, and increased expression of pro-apoptotic Bax protein. Recent studies have indicated possible involvement of the ubiquitous eukaryotic transcription factor, NF-kappa B (NF-kB) in the regulation of apoptotic cell death. In line induced cytotoxicity in cultured MCF-7 cells. Furthermore, mild activation of NF-kB, as determined by its increased DNA binding capability, was observed 30 min after treatment with 10$\mu\textrm{m}$ DHAQ-97. Taken together, the above findings suggest that DHAQ-97 exerts selective cytotoxicity towards cancer cells through induction of apoptosis, which appears to be regulated by NF-kB.

• 생명과학회지
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• 제28권1호
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• pp.37-42
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• 2018

NAG-1 단백질은 TGF-${\beta}$ superfamily 유전자로서 암세포의 apoptosis를 유도하고 항암 활성과 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 프로폴리스 유래의 파이토케미칼 CAPE (caffeic acid phenethyl ester)에 의한 항암유전자 NAG-1의 발현과 발현조절에 대해 연구하였다. 인간 대장암 세포주 HCT116에서 CAPE의 처리에 의해 농도의존적, 시간의존적으로 NAG-1의 발현이 증가됨을 확인하였다. 게다가, 다른 대장암 세포주인 LOVO 세포주에서도 농도의존적으로 NAG-1의 발현이 증가됨을 확인하였다. p53-null HCT116세포주를 이용한 실험에서 CAPE에 의한 NAG-1의 발현은 전사조절인자인 p53에 의존하지 않음을 증명하였다. 또한, 3가지 종류의 NAG-1 프로모터 construct를 이용한 실험에서, cis-element 후보가 -474와 -1,086사이에 있음을 증명하였다. CAPE에 의해 전사조절인자인 ATF3와 CREB의 발현이 변화되는 지를 확인한 결과, CREB은 전혀 발현이 증가되지 않는 반면 ATF3는 CAPE 처리에 의해 농도의존적으로 발현이 증가함을 확인하였다. 그리고, pCG-ATF3와 pCREB의 cotransfection 실험에서 CREB은 NAG-1의 발현에 영향을 못 미치는 반면, ATF3의 과대발현에 의해 NAG-1의 발현이 증가됨을 확인하였다. 결론적으로, CAPE에 의한 NAG-1의 발현은 주로 전사조절인자인 ATF3를 경유하여 일어남을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제18권3호
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• pp.336-343
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• 2008

본 연구에서는 인체전립선 상피세포인 267B1 세포에서 HDAC 저해제인 TSA에 의한 증식억제가 apoptosis 유도에 의한 것임을 제시하였다. 이러한 TSA에 의한 267B1 세포의 apoptosis에는 c-IAP-1 및 c-IAP-2와 같은 IAP family의 발현감소가 동반되었으나 Bax 및 Bcl-2와 같은 Bcl-2 family의 발현에는 큰 변화가 없었다. 그리고 TSA에 의한 267Bl 세포의 apoptosis는 caspase의 활성에 의한 표적 단백질들의 분해와 연관성이 있었다. 또한 TSA에 의한 apoptosis 유도에서 $NF-{\kappa}B$의 활성이 증가된다는 것을 세포질에서 $NF-{\kappa}B$의 핵 내로의 이동에 따른 전사활성의 증가 현상에 의한 것임을 다양한 방법으로 제시하였다. 본 연구의 결과는 TSA와 같은 HDAC 저해제에 의한 apoptosis 유도에는 $NF-{\kappa}B$의 활성 증가가 동반될 수 있음을 보여주는 결과로서 HDAC 저해제의 항암활성에 대한 $NF-{\kappa}B$의 새로운 역할 가능성을 제시하여 주는 것으로서 이에 관한 추가적인 연구의 필요성을 제시하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.191-197
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• 2019

파킨슨병은 운동완서, 근육경직, 진전 및 비정상적인 자세 등을 임상적 특징으로 하는 주로 운동 신경계에 영향을 주는 진행성 신경 퇴행성 질환이다. 파킨슨병은 산화 스트레스와 세포 내 신호 전달 경로의 조절 장애에 의한 뇌 흑색치밀부에서의 도파민성 신경세포의 사멸을 특징으로 한다. Quercetin의 주요 대사산물인 Quercetin-3-O-glucuronide (Q3GA)는 신경 보호 효과가 있는 것으로 보고 되어 왔다. 본 연구에서는 SH-SY5Y 세포에서 1-methyl-4-phenyl pyridinium ($MPP^+$)에 의해 유도된 신경 독성에 대한 Q3GA의 신경 보호 효과와 그 분자 조절 기전을 조사하였다. Q3GA는 $MPP^+$에 의해 유도된 세포 사멸을 유의적으로 감소시켰으며 PARP 절단을 감소시켰다. 또한, Bax/Bcl-2 비율의 감소와 함께 $MPP^+$에 의해 증가된 세포 내 ROS를 감소시켰다. Q3GA는 $MPP^+$에 의해 감소된 Akt와 CREB의 인산화를 유의적으로 회복시켰지만, ERK에는 영향을 미치지 않았다. 이 결과는 Q3GA가 ROS 생산 억제와 Akt/CREB 신호 전달 경로를 통해 $MPP^+$ 에 의해 유도된 신경 독성을 억제시킬 수 있음을 시사한다. 본 연구는 Q3GA가 파킨슨병에 대한 예방제 또는 치료제로 개발될 수 있는 가능성을 제시한다.