• Molecules and Cells
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• 제46권12호
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• pp.727-735
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• 2023

Stem cells require high amounts of energy to replicate their genome and organelles and differentiate into numerous cell types. Therefore, metabolic stress has a major impact on stem cell fate determination, including self-renewal, quiescence, and differentiation. Lysosomes are catabolic organelles that influence stem cell function and fate by regulating the degradation of intracellular components and maintaining cellular homeostasis in response to metabolic stress. Lysosomal functions altered by metabolic stress are tightly regulated by the transcription factor EB (TFEB) and TFE3, critical regulators of lysosomal gene expression. Therefore, understanding the regulatory mechanism of TFEB-mediated lysosomal function may provide some insight into stem cell fate determination under metabolic stress. In this review, we summarize the molecular mechanism of TFEB/TFE3 in modulating stem cell lysosomal function and then elucidate the role of TFEB/TFE3-mediated transcriptional activity in the determination of stem cell fate under metabolic stress.

• Molecules and Cells
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• 제44권5호
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• pp.342-355
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• 2021

The microphthalmia-associated transcription factor family (MiT family) proteins are evolutionarily conserved transcription factors that perform many essential biological functions. In mammals, the MiT family consists of MITF (microphthalmia-associated transcription factor or melanocyte-inducing transcription factor), TFEB (transcription factor EB), TFE3 (transcription factor E3), and TFEC (transcription factor EC). These transcriptional factors belong to the basic helix-loop-helix-leucine zipper (bHLH-LZ) transcription factor family and bind the E-box DNA motifs in the promoter regions of target genes to enhance transcription. The best studied functions of MiT proteins include lysosome biogenesis and autophagy induction. In addition, they modulate cellular metabolism, mitochondria dynamics, and various stress responses. The control of nuclear localization via phosphorylation and dephosphorylation serves as the primary regulatory mechanism for MiT family proteins, and several kinases and phosphatases have been identified to directly determine the transcriptional activities of MiT proteins. In different immune cell types, each MiT family member is shown to play distinct or redundant roles and we expect that there is far more to learn about their functions and regulatory mechanisms in host defense and inflammatory responses.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권2호
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• pp.221-234
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• 2019

암은 유전적, 대사질환적 그리고 감염성 질환 등에 의해 유발되는 생명을 위협하는 심각한 질환으로서, 세포의 성장이 정상적으로 통제되지 않으며, 공격적인 형태로 주변의 조직이나 장기로 침범하는 경향을 보이는 생명을 심각하게 위협하는 질병이다. 지난 수십 년 간, 인류의 건강을 위협하는 암을 정복하기 위한 지속적인 노력이 있었고, 암 신생 기전 및 항암제 연구가 항암제 내성에 대한 연구와 함께 다양한 연구주제로 다루어져 왔다. Hinokitiol (${\beta}$-thujaplicin)은 측백나무과 편백속에 속하는 나무에서 분비되는 terpenoid 물질로서, 항염증작용, 항균작용 및 몇몇 암세포 주에서 autophagy를 통한 항암효과가 있는 것으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는, hinokitiol이 세포 영양상태의 변화유무에 관계없이, transcription factor EB (TFEB)의 핵으로의 이동을 촉진한다는 것을 확인하였다. TFEB의 핵으로의 이동은 autophagy 및 lysosome관련 유전자의 발현을 촉진시키고, 세포질 내에 증가된 autosome과 lysosomal puncta의 관찰을 가능하게 하였다. Hinokitiol를 HCC827세포에 처리한 경우에서, 세포 내 autophagy의 증가와 더불어, mitochondria의 hyper-fragmentation과 mitochondria의 authophagic degradation (mitophagy)가 함께 증가되는 것이 관찰되었다. Hinokitiol은 자궁경부암 세포주인 HeLa세포와 비소세포 폐암 세포주인 HCC827에서 암세포 특이 독성을 나타내었다. 더욱이, TFEB 과발현을 통해 autophagy를 인위적으로 증가시킨 HeLa 세포에서 hinokitiol에 대한 세포독성은 더욱 강화된 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 통해, hinokitiol은 TFEB의 핵으로의 이동을 촉발시키는 강력한 autophagy inducer임을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 처음으로 확인된 hinokitiol에 의한 TFEB의 활성화 및 비소세포성 암세포에서 항암효과의 상승작용은 다양한 항암제 저항성 세포들에 대한 새로운 치료법 및 대체요법 개발과 관련된 의미 있는 결과로 향후, 분자수준의 작용기작에 대한 추가적인 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.