• Molecules and Cells
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• 제28권2호
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• pp.131-137
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• 2009

Plant defensins are small (5-10 kDa) basic peptides thought to be an important component of the defense pathway against fungal and/or bacterial pathogens. To understand the role of plant defensins in protecting plants against the brown planthopper, a type of insect herbivore, we isolated the Brassica rapa Defensin 1 (BrD1) gene and introduced it into rice (Oryza sativa L.) to produce stable transgenic plants. The BrD1 protein is homologous to other plant defensins and contains both an N-terminal endoplasmic reticulum signal sequence and a defensin domain, which are highly conserved in all plant defensins. Based on a phylogenetic analysis of the defensin domain of various plant defensins, we established that BrD1 belongs to a distinct subgroup of plant defensins. Relative to the wild type, transgenic rices expressing BrD1 exhibit strong resistance to brown planthopper nymphs and female adults. These results suggest that BrD1 exhibits insecticidal activity, and might be useful for developing cereal crop plants resistant to sap-sucking insects, such as the brown planthopper.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제26권12호
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• pp.1055-1060
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• 2003

Lysophosphatidic acid (LPA) is a well-known mitogen in various cell types. However, we found that LPA inhibits melanocyte proliferation. Thus, we further investigated the possible signaling pathways involved in melanocyte growth inhibition. We first examined the regulation of the three major subfamilies of mitogen-activated protein (MAP) kinases and of the Akt pathway by LPA. The activations of extracellular signal-regulated protein kinase (ERK) and c-Jun N-terminal kinase (JNK) were observed in concert with the inhibition of melanocyte proliferation by LPA, whereas p38 MAP kinase and Akt were not influenced by LPA. However, the specific inhibition of the ERK or JNK pathways by PD98059 or D-JNKI1, respectively, did not restore the antiproliferative effect. We next examined changes in the expression of cell cycle related proteins. LPA decreased cyclin $D_1 and cyclin D_2$ levels but increased $p21^{WAF1/CIP1}$ (p21) and $p27^{KIP1}$ (p27) levels, which are known inhibitors of cyclin-dependent kinase. Flow cytometric analysis showed the inhibition of DNA synthesis by a reduction in the S phase and an increase in the $G_0/G_1$ phase of the cell cycle. Our results suggest that LPA induces cell cycle arrest by regulating the expressions of cell cycle related proteins.

• Molecules and Cells
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• 제20권3호
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• pp.339-347
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• 2005

IL-17 (IL-17A or CTLA-8) is the founding member of a novel family of inflammatory cytokines, and emerging evidence indicates that it plays a central role in inflammation and autoimmunity. IL-17 is made primarily, if not exclusively by T cells, but relatively little is known about how its expression is regulated. In the present study, we examined the requirements and mechanisms for IL-17 expression in primary mouse lymphocytes. Like many cytokines, IL-17 is induced rapidly in primary T cells after stimulation of the T cell receptor (TCR) through CD3 crossinking. Surprisingly, however, the pattern of regulation of IL-17 is different in mice than in humans, because "costimulation" of T cells through CD28 only mildly enhanced IL-17 expression, whereas levels of IL-2 were dramatically enhanced. Similarly, several other costimulatory molecules such as ICOS, 4-1BB and CD40L exerted only very weak enhancing effects on IL-17 production. In agreement with other reports, IL-23 enhanced CD3-induced IL-17 expression. However, IL-17 production can occur autonomously in T cells, as neither dendritic cells nor IL-23 were necessary for promoting short-term production of IL-17. Finally, to begin to characterize the TCR-mediated signaling pathway(s) required for IL-17 production, we showed that IL-17 expression is sensitive to cyclosporin-A and MAPK inhibitors, suggesting the involvement of the calcineurin/NFAT and MAPK signaling pathways.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제28권1호
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• pp.39-48
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• 2024

Wogonin, extracted from the roots of Scutellaria baicalensis Georgi, has been shown to suppress collagen deposition in spontaneously hypertensive rats (SHRs). This study was performed to investigate the role and mechanism of wogonin underlying vascular remodeling in SHRs. After injection of SHRs with 40 mg/kg of wogonin, blood pressure in rats was measured once a week. Masson's trichrome staining was conducted to observe the changes in aortas and mesenteric arteries. Vascular smooth muscle cells (VSMCs) isolated from rat thoracic aortas were treated with Angiotensin II (Ang II; 100 nM) in the presence or absence of varying concentrations of wogonin. The viability and proliferation of VSMCs were examined using Cell Counting Kit-8 assay and 5-ethynyl-2'-deoxyuridine assay, respectively. The migration of VSMCs was examined using wound healing assay and transwell assay. We found that wogonin administration alleviated hypertension, increased lumen diameter, and reduced the thickness of the arterial media in SHRs. Ang II treatment enhanced the viability of VSMCs, which was inhibited by wogonin in a concentration-dependent manner. Wogonin reversed Ang II-induced increases in the viability, proliferation, and migration of VSMCs. Moreover, wogonin inhibited Ang II-induced activation of mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling in VSMCs. Overall, wogonin repressed the proliferative and migratory capacity of VSMCs by regulating the MAPK signaling pathway, thereby attenuating vascular remodeling in hypertensive rats, indicating that wogonin might be a therapeutic agent for the treatment of vascular diseases.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제27권2호
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• pp.175-183
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• 1993

There are many report suggesting that influx and intracellular calcium concentration $([Ca^{2+}]_i)$ are related to cell signalling in various cells. However, it has not been reported that calcium channel activation is affected by the substances involved in signal transduction pathways in the mouse eggs. In this study, the effects of isoprenaline (ISP) and cyclic AMP on calcium influx through calcium channels were investigated to show their relationship with the signal transduction process in unfertilized mouse eggs. Using whole cell voltage clamp techniques, calcium currents, elicited by the depolarizing pulses of 300 ms duration (from -50 mV to 50 mV in 10 mV increments) from a holding potential of -80 mV, were recorded. The current-voltage (I-V) relation of calcium currents was shown to be bell-shaped; the current began to activate at -50 mV and reached its maximum $(-1.33{\pm}0.16\;nA:\;mean{\pm}S.E.,\;n=7)$ at -10 mV, then decayed at around 50 mV. Calcium currents were fully activated within $7\;ms{\sim}20\;ms$ and completely inactivated 200 ms after onset of the step pulse. ISP within the concentration ranges of $10^{-8}\;M{\sim}10^{-4}\;M$ dose-dependently increased the amplitude calcium current. The permeable cyclic AMP analogue,8-bromocyclic AMP, also increased its maximal amplitude by 46ft at $10^{-5}\;M$, while protein kinase inhibitor (PKI), which is known to inhibit 0.02 phosphorylating units of cyclic AMP-dependent protein kinase (PKA) per microgram decreased calcium currents. Currents recorded in the presence of PKI were resistant to increase by the application of $10^{-5}\;M$. Also, PKI inhibited the calcium current increase elicited by ISP treatment. These results suggest that $\beta-adrenergic$ regulation of the calcium channel is mediated by the cAMP-dependent protein kinase. This signal transduction pathway might play a role in regulating $[Ca^{2+}]_i$, level due to the increase of calcium influx in mouse eggs.

• 대한의생명과학회지
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• 제9권4호
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• pp.241-248
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• 2003

Sodium salicylate, a plant stress hormone that plays an important role(s) in defenses against pathogenic microbial and herbivore attack, has been shown to induce a variety of cell responses such as anti-inflammation, cell cycle arrest and apoptosis in animal cells. p38MAPK plays a critical role(s) in the cell regulation by sodium salicylate. However, the signal pathway for sodium salicylate-induced p38MAPK activation is yet unclear. In this study, we show that although sodium salicylate enhances reactive oxygen species (ROS) production, N-acetyl-L-cysteine, a general ROS scavenger, did not prevent sodium salicylate-induced p38MAPK, indicating ROS-independent activation of p38MAPK by sodium salicylate. Sodium salicylate-activated p38MAPK appeared to be very rapidly down-regulated 2 min after removal of sodium salicylate. Interestingly, sodium salicylate-pretreated cells remained fully responsive to re-induction of p38MAPK activity by a second sodium salicylate stimulation or by other stresses, $H_2O$$_2$ and methyl jasmonate (MeJA), thereby indicating that sodium salicylate does not exhibit both homologous and heterologous desensitization. In contrast, pre-exposure to MeJA, $H_2O$$_2$, heat shock, or hyperosmotic stress reduced the responsiveness to subsequent homologous stimulation. Sodium salicylate was able to activate p38MAPK in cells desensitized by other heterologous p38MAPK activators. These results indicate that there is a sensing mechanism highly specific to sodium salicylate for activation of p38MAPK, distinct trom pathways used by other stressors such as MeJA, $H_2O$$_2$ heat shock, and hyperosmotic stress.

• 생명과학회지
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• 제23권8호
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• pp.1057-1063
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• 2013

진피(Citri Pericarpium)의 항암작용 기전 해석을 위하여 U937 백혈병 세포의 apoptosis 유발에 미치는 메탄올 추출물(EMCP)의 영향을 조사하였으며, apoptosis 조절에 중요한 몇 가지 유전자들의 발현 및 활성 변화, ROS의 생성 변화를 조사하였다. EMCP 처리에 의한 U937 세포의 증식 억제는 apoptosis 유도와 연관성이 있음을 DAPI 염색을 통한 apoptotic body 출현의 증가 및 Flow cytometry 분석에 의한 Sub-G1기 세포 빈도의 증가로 확인하였다. EMCP 처리에 의한 apoptosis 유도에서 Bax 발현 증가, caspases의 활성 및 PARP의 단편화 등이 동반되었으며, ROS 생성의 증가와 연관성이 있었다. 산화적 손상에 대해 세포나 조직을 보호하는 역할을 하는 것으로 알려진 세포 내 항산화 효소인 HO-1의 발현이 EMCP의 처리에 의해 증가되었으나 ROS 생성 억제제인 NAC의 전처리에 의해 감소된 HO-1의 발현은 전사인자인 Nrf2의 핵으로의 이동 억제와 관련되어 있었다. 이상의 결과에서 EMCP 처리에 의한 U937 세포의 apoptosis 유발에는 ROS 생성의 증가와 pNrf2에 의해 조절되는 HO-1의 발현 증가가 중요한 기전으로 작용한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 자료는 진피의 항암기전 해석을 이해하는데 중요한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제31권7호
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• pp.662-670
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• 2021

카할세포는 위장관 근육의 pacemaker 세포이다. 이번 연구는 생쥐 소장에서 얻은 카할세포를 배양하여 노르아드레날린성 및 세로토닌성 항우울제인 미르타자핀의 효과를 조사했다. 전기생리학적인 방법을 이용하여 카할세포의 pacemaker potential의 변화를 측정하였다. 미르타자핀은 농도 의존적 방식으로 카할세포 탈분극을 일으켰다. Y25130 (5-HT3 수용체 길항제), RS39604 (5-HT4 수용체 길항제) 또는 SB269970 (5-HT7 수용체 길항제)은 미르타자핀에 의한 카할세포 탈분극에 영향을 미치지 않았다. 또한, 무스카린성 M2 수용체 길항제인 메톡 트라민은 미르타자핀에 의한 카할세포의 탈분극에 영향을 미치지 않은 반면, 무스카린성 M3 수용체 길항제인 4-DAMP는 카할세포의 탈분극을 억제하였다. GDP-β-S를 피펫을 통해 카할세포내로 넣었을 때, 미르타자핀에 카할세포 탈분극이 억제되었다. 외부에 칼슘이 없는 용액 또는 소포체의 Ca²⁺-ATPase 억제제인 thapsigargin이 있는 경우 미르타자핀에 의한 카할세포 탈분극이 나타났다. 또한, protein kinase C (PKC) 억제제인 칼포스틴 C 또는 chelerythrine은 미르타자핀에 의한 탈분극을 억제했습니다. 이러한 결과는 미르 타자핀이 카할세포에서 G 단백질 및 PKC 경로에 의한 무스카린성 M3 수용체 활성화를 통해 탈분극을 조절 함을 알 수 있다. 따라서 미르타자핀이 카할세포를 통해 위장관 운동성을 조절할 수 있음을 시사한다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권8호
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• pp.950-955
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• 2007

본 연구에서 개발한 시스템은 기존에 사용되던 유수분리기를 유류가 혼입되어 발생하는 도로, 교량 등의 도시 불투수면 비점 오염저감장치로 업그레이드한 것으로서 유적입자가 coalescence 원리에 의하여 고밀도 고분자 폴리에틸렌 소재를 사용하여 제작된 메디아의 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체되어 유적의 크기가 증가한 후 부상하여 제거되는 기전과 SS 성분의 고형물이 침전에 의해 제거되는 원리를 이용한 도시 비점오염저감시설이다. 따라서 본 연구에서는 coalescence 기전을 통해 유수분리가 일어나는 나선형 고분자 여재의 유수분리 특성을 image analysis를 통해 규명하였으며 또한 도로노면 먼지와 폐엔진오일을 이용하여 비점오염원 저감시설에 유입되는 폐수를 모사하여 비점오염원 저감시설의 유수분리 성능을 실험하였다. 연구에 사용된 여재는 부정형의 투명한 나선형 구조를 갖고 있으며, SEM 사진 및 BET 측정 결과 매끄러운 표면 특성을 나타내고 있다. 직접 측정 방법으로 여재의 표면적을 측정한 결과, 여재 1립당 표면적은 1,428 $mm^2$으로 나타났으며, 단위당 중량은 45.3 $kg/m^3$으로 조사되었다. 또한 폐수 내 기름 입자의 액적크기를 현미경으로 촬영하여 이미지 분석을 수행한 결과, 메디아를 통한 폐수내 기름성분의 제거가 coalescence에 의해 일어나고 있음을 증명하였다. 마지막으로 나선형 부유 메디아를 적용한 비점오염저감시설의 성능평가 결과, 유량에 따라서 부유성 고형물은 $86.6\sim95.2%$, $COD_{Cr}$, $87.3\sim95.4%$, n-Hexane 추출물 $71.8\sim94.8%$의 제거효율을 나타내어 본 장치의 처리성능은 기존의 비점오염원 저감시설의 처리대상물질인 유기물과 부유물질 뿐만 아니라 유류의 제거에도 효과적인 것으로 평가되었다.

• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.503-510
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• 2010

대부분의 알려진 알러젠들은 단백분해효소의 성격을 가지고 있고 이는 알레르기 반응에서 Th2 면역 반응을 일으키는 데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 단백분해효소들과 반응하는 것으로 알려진 protease activated receptor (PAR) 는 4가지 종류가 있으며, 이 중 PAR2의 경우 알레르기 질환과 많은 상관관계를 보여 많은 연구가 되고 있다. 본 연구는 Aspergillus protease 알러젠에 의한 초기 및 만성 Th2 면역반응에서 PAR2 의 역할을 규명하기 위해 Aspergillus protease 알러젠으로 정상쥐와 PAR2 유전자 결핍쥐 모두 Th2 반응을 유도한 후 면역세포의 침윤 정도 및 Th2 관련 cytokine 및 chemokine 유전자들의 발현 정도를 비교하였다. 그 결과 Aspergillus protease 알러젠으로 비강내로 1회 처리했을 경우 중성구의 침윤이 두드러지는데, 이때 PAR2 결핍 마우스는 이러한 면역세포의 침윤이 유의적으로 감소하였다. 또한, 이와 관련된 IL-25, TSLP, Eotaxin 유전자들의 발현 역시 PAR2 결핍 마우스에 현저히 감소하였다. 한편, Aspergillus protease 알러젠으로 비강내로 6회 처리했을 경우 중성구 대신 호산구의 침윤이 두드러지지만 PAR2 결핍 마우스에서 그 정도가 유의적으로 낮았다. OVA 특이 IgE와 IgG1 농도 역시 현저하게 PAR2 결핍 마우스에서 낮았고, CCL21의 발현이 PAR2 결핍마우스 MEF cells에서 현저히 감소하였다. Th2 초기 면역반응에서 가장 중요한 IL-25의 발현에 MAKP p38 pathway가 관여한다는 것을 이번 연구에서 알 수 있다. 본 연구를 통해 Aspergillus protease 알러젠으로 유도된 알러지성 기관지 염증 반응에서 초기 반응뿐만 아니라 만성반응에서도 PAR2가 중요한 것을 알 수 있다.