• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권17호
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• pp.7113-7118
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• 2014

Background: HSP90 may be overexpressed in cancer cells which are greatly dependent on Hsp90 function. Geldanamycin derivative 17 allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG) inhibits the function and expression of HSP90. 17-AAG has poor water-solubility which is a potential problem for clinical practice. In this study for improving the stability and solubility of molecules in drug delivery systems we used a ${\beta}$-cyclodextrin-17AAG complex. Materials and Methods: To assess cytotoxic effects of ${\beta}$-cyclodextrin-17AAG complexes and free 17AAG, colorimetric cell viability (MTT) assays were performed. Cells were treated with equal concentrations of ${\beta}$-cyclodextrin- 17AAG complex and free 17AAG and Hsp90 gene expression levels in the two groups was compared by real-time PCR. Results: MTT assay confirmed that ${\beta}$-cyclodextrin- 17AAG complex enhanced 17AAG cytotoxicity and drug delivery in T47D breast cancer cells. The level of Hsp90 gene expression in cells treated with ${\beta}$-cyclodextrin- 17AAG complex was lower than that of cells treated with free 17AAG (P=0.001). Conclusions: The results demonstrated that ${\beta}$-cyclodextrin- 17AAG complexes are more effective than free 17AAG in down-regulating HSP90 expression due to enhanced ${\beta}$-cyclodextrin-17AAG uptake by cells. Therefore, ${\beta}$-cyclodextrin could be superior carrier for this kind of hydrophobic agent.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권1호
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• pp.33-45
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• 2011

Heat shock protein 90 (Hsp90) is ATPase-directed molecular chaperon and affects survival of cancer cell. Inhibitory effect of Hsp90 by inducing cell cycle arrest and apoptosis in the cancer cell was reported. However, its role during oocyte maturation and early embryo development is very insufficient. In this study, we traced the effects of Hsp90 inhibitor, 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG), on meiotic maturation and early embryonic development in pigs. We also investigated several indicators of developmental potential, including structural integrity, gene expression (Hsp90-, cell cycle-, and apoptosis-related genes), and apoptosis, which are affected by 17-AAG. Then, we examined the roles of Hsp90 inhibitor on viability of primary cells in pigs. Porcine oocytes were cultured in the NCSU-23 medium with or without 17-AAG for 44 h. The proportion of GV arrested oocytes was significantly different between the 17-AAG treated and untreated group (78.2 vs 34.8%, p<0.05). After completion of meiotic maturation, the proportion of MII oocytes was lower in the 17-AAG treated group than in the control group (27.9 vs 71.0%, p<0.05). After IVF, the percentage of penetrated oocytes was significantly lower in the 17-AAG treated group (25.2%), resulting in lower normal pronucleus formation (2PN of 14.6%). Therefore, the inhibition of meiotic progression by Hsp90 inhibitor played a critical role in fertilization status. Porcine embryo were cultured in the PZM-3 medium with or without 17-AAG for 6 days. In result, significant differences in developmental potential were detected between the embryos that were cultured with or without 17-AAG. Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) showed that the number of containing fragmented DNA at the blastocyst stage increased in the 17-AAG treated group compared with control (7.5 vs 4.4, respectively). Blastocysts that developed in the 17-AAG treated group had low structural integrity and high apoptotic nuclei than those of the untreated control, resulting in decrease the embryonic qualities of preimplantation porcine blastocysts. The mRNA expressions of cell cycle-related genes were down-regulated in the 17-AAG treated group compared with control. Also, the expression of the pro-apoptotic gene Bax increased in 17-AAG treated group, whereas expression of the anti-apoptotic gene Bel-XL decreased. However, the expression of ER stress-related genes did not changed by 17-AAG. Cultured pESF cells were treated with or without 17-AAG and used for MIT assay. The results showed that viability of pESF cells were decreased by treatment of 17-AAG ($2{\mu}M$) for 24 hr. These results indicated that 17-AAG decreased cell proliferation and increased cell death. Expression patterns Hsp90 complex genes (Hsp70 and p23), cell cycle-related genes (cdc2 and cdc25c) and apoptosis-related genes (Bax and Bcl-XL) were significantly changed by using RT-PCR analysis. The spliced form of pXbp-1 product (pXbp-1s) was detected in the tunicamycin (TM) treated cells, but it is not detected in 17-AAG treated cells. In conclusion, Hsp90 appears to play a direct role in porcine early embryo developmental competence including structural integrity of blastocysts. Also, these results indicate that Hsp90 is closely associated with cell cycle- and apoptosis-related genes expression in developing porcine embryos.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권3호
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• pp.307-311
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• 2011

Heat shock protein 90 (Hsp90) is ATPase-directed molecular chaperon and affects survival of several cells. In our previous study, inhibitory effect of Hsp90 by inducing cell cycle arrest and apoptosis in the pig embryonic and primary cells was reported. However, its role during early bovine embryonic development is not sufficient. In this study, we traced the effects of Hsp90 inhibitor, 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG), on early bovine embryonic development. We also investigated several indicators of developmental potential, including structural integrity, gene expression (apoptosis-related genes), and apoptosis, which are affected by 17-AAG. Bovine embryos were cultured in the CR1-aa medium with or without 17-AAG for 7 days. In result, significant differences in developmental potential were detected between the embryos that were cultured with or without 17-AAG ($33.1{\pm}9.6$ vs $21.7{\pm}8.3%$). The structural integrity of the blastocysts was examined by differential staining. Blastocysts from the dbcAMP-treated group had higher numbers of ICM, TE, and total cells than those from the untreated group. Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) showed that the number of containing fragmented DNA at the blastocyst stage increased in the 17-AAG treated group compared with control (11.2 vs 3.9, respectively). Blastocysts that developed in the 17-AAG treated group had low structural integrity and high apoptotic nuclei than those of the untreated control, resulting in decrease the embryonic qualities of preimplantation bovine blastocysts. The mRNA expression of the pro-apoptotic gene (Bax) increased in 17-AAG treated group, whereas expression of the antiapoptotic gene (Bcl-XL) decreased. In conclusion, Hsp90 also appears to play a direct role in bovine early embryo developmental competence including structural integrity of blastocysts. Also, these results indicate that Hsp90 is closely associated with apoptosis-related genes expression in developing bovine embryos.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제36권1호
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• pp.11-20
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• 2011

Valproic acid(VPA)는 아주 잘 알려진 항경련제로서, 30년 동안 간질치료제로서 사용되어져 왔다. VPA는 1997년에 최초로 항암제의 효능이 밝혀졌으며, VPA의 항암효과는 히스톤탈아세틸화효소 억제제의 기전에 기인한다고 규명되었다. 17AAG(17-Allyamnio-17-demethoxygeldanamycin)는 HSP90의 억제제이며, HSP90은 세포증식과 세포생존에 관여하며, 최근 17AAG가 세포자멸사를 유도한다는 연구들이 보고되어지고 있다. 본 연구는 히스톤탈아세틸화효소억제제인 VPA와 HSP90 억제제인 17AAG의 병용처리가 사람골육종세포에 상승 세포자멸사 효과가 있는지를 알기 위해서 수행되었다. VPA과 17AAG의 병용처리가 단독처리에 비해서 효과적인 세포생존율 감소가 있는지 확인하기 위해서 trypan-blue법을 시행하였고, 세포자멸사의 유도와 증가를 확인하기 위해서 Hoechst 염색법, flow cytometry(DNA hypoploidy와 MMP 측정), Western bot 분석법 그리고 면역형광염색법을 수행하였다. 병용처리 된 사람골육종세포는 단독처리 된 사람골육종세포에서 거의 관찰할 수 없었던 핵 응축과 조각남, 사립체막 전위와 DNA 양의 감소, cytochrome c의 세포질로의 유리, AIF의 핵으로의 이동, caspase-3과 caspase-7의 파괴 및 PARP의 분절화와 같은 세포자멸사 증거를 보였다. 48시간 동안 1 mM의 VPA와 0.5 ${\mu}M$ 17AAG을 각기 단독처리 한 결과에서는 세포자멸사를 유도 못했으나, 병용처리한 결과에는 아주 탁월한 세포자멸사의 유도를 보였다. 이러한 병용처리 결과는 사람골육종의 새로운 치료적 전략으로 응용될 수 있다고 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제28권7호
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• pp.778-785
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• 2018

오토파지(Autophagy, 자가포식)는 복합적인 신호과정으로, 암세포의 증식 억제 및 항암제에 대한 내성 획득의 상반적인 조절에도 관여한다. 오토파지의 암 억제 효과는 아팝토시스(apoptosis)와 상호협력으로 오토파지성세포 사멸의 유도에 기인된다. 본 연구에서는 NSAID 계열의 다기능 약물인 celecoxib (CCB)이 아팝토시스 및 오토파지의 복합적인 유도로, 항암제 다제내성(multidrug resistant, MDR) 암세포의 Hsp90 molecular chaperone inhibitor인 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG)에 대한 감수성을 증가시키는 활성이 있음을 밝혔다. 17-AAG 처리에 의한 항암제 다제내성 암세포의 변이형p53 분해 및 caspase-3 활성은 CCB 처리로 촉진되었다. MCF7-MDR세포에서 Z-DEVD-FMK 처리에 의한 caspase-3-매개의 아팝토시스 경로 차단은 CCB 유도의 세포 사멸을 완전히 차단시키지 못함을 알 수 있었으며, 또한 17-AAG과 CCB 병합 처리에 의한 오토파지 활성화는 Z-DEVD-FMK에 의해 방해되지 않는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과를 토대로, CCB의 오토파지 유도 활성은 항암제 다제내성 암의 Hsp90 inhibitor에 대한 감수성 증가를 위한 약물 개발에, CCB가 효과적인 병용 약물로서 제안 될 수 있다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제50권4호
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• pp.462-469
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• 2018

HSP90은 세포성장, 분화, 생존에 관련된 다양한 단백질들의 안정화 및 활성조절을 담당 한다. HSP90은 구강을 포함하는 두 경부에 발생하는 편평세포암종의 발생과정에서 점진적으로 증가하는 경향을 나타낸다. 따라서 HSP90 의 발현을 억제함으로서 암을 치료하고자하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 인간의 구강 편평세포암종세포에서 증식과 세포주기에 대한 HSP90 억제제의 효과를 조사하기 위해 구강암 세포주를 대상으로 세포의 생존능 측정, 세포주기분석, 전기영동 분석을 시행하였다. HSP90 억제제 처리 후 세포 증식은 억제되었으며 통계적으로 유효한 성장억제 효과를 나타났고, YD-10B세포와 YD-38세포에 Geldanamycin과 17-AAG를 0, 0.1, 0.3, 1, $10{\mu}M$ 농도로 24 hr 처리한 결과 YD-38에 비해 YD-10B세포가 세포 성장이 현저하게 감소하는 것을 확인하였다. 그 후, 유세포 분석기로 확인해 본 결과 G2 arrest가 관찰되었다. 이상의 연구결과에서 구강암 세포주 YD-10B 세포와 YD-38 세포에서 Geldanamycin은 G2 arrest를 유도하고, $p-GSK-3{\beta}$ pathway를 통하여 세포증식을 억제하여 세포생존을 막는다는 것을 확인하였다. 이를 통해 HSP90 저해제를 이용하여 다양한 암세포주에서 치료 효과를 기대 할 수 있다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권10호
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• pp.1212-1219
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• 2018

열 충격 단백질인 heat shock protein 90 (Hsp90)은 종양 형성 과정에서 중요한 역할을 하고 있으며, 이에 따라 1세대 및 2세대 Hsp90저해제들이 개발되어, 다양한 암에서의 항암 효과가 보고되어 있다. 2세대 Hsp90저해제로 개발된 BIIB021는 1세대 Hsp90저해제인 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG)에 내성을 나타내는 항암제 다제내성(MDR) 암세포에 감수성을 가진다고 알려져 있지만, 본 연구에서 BIIB021에 내성인 MDR세포로서, MCF7-MDR 및 HeyA8-MDR세포가 해당됨을 밝혔다. BIIB021 감수성을 증강시키는 물질로 비스테로이드성 항염증약물(NSAID)인 dimethyl-celecoxib (DMC)의 BIIB021의 효과 증강 활성을 BIIB021-내성 및 -감수성 MDR 세포에서 확인하였다. MDR세포에 NSAID와 BIIB021의 병합 처리한 경우, NSAID의 자가분해(autophagy) 유도 활성에 의해 MDR세포에서 과잉 발현하는 변이형 mutant p53 (mutp53)을 분해할 뿐만 아니라 BIIB021 처리로 유도되는 Hsp70 발현을 억제하므로써, 암세포의 BIIB021 내성을 극복할 수 있는 활성을 나타내었다. 또한 NSAID 물질인 sulindac sulfate 및 FDA 승인 약물인 niclosamide 도 자가분해 유도 활성으로 Hsp90의 타켓 단백질 인 mutp53 및 c-Myc의 분해를 유도하므로서, 17-AAG 효과를 증강시켰다. 그러므로 본 연구에서는 새로운 BIIB021에 대한 효과 증강 및 내성 극복 물질로서, NSAIDs 및 niclosamide를 발굴하였으며, 이들 물질의 자가분해 경로 활성화에 의하여, BIIB021 효과를 극대화 시킴을 밝혔다.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.826-834
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• 2016

본 연구는 Hsp90 inhibitor 및 SIRT1 inhibitor의 병용처리가 항암제 다제내성(MDR) 인간 암세포의 증식 억제에 효과적임을 밝혔다. SIRT1 활성 억제가 Hsp90 inhibitor인 17-AAG의 세포 독성의 효과를 증강시켰으며, 이로 인해 Hsp90 inhibitors에 대한 내성을 극복시킬 수 있음을 인간 자궁암세포인 HeyA8의 MDR 변이주인 HeyA8- MDR 세포에서 확인하였다. SIRT1 inhibitor는 Hsp90 inhibitor에 의한 Hsp90 샤페론 기능 억제를 증강시키며, ubiquitin ligase CHIP의 발현 증강을 유발하여, Hsp90 client protein 인 mutant p53 (mut p53)의 분해를 촉진시킨다. Mut p53 의 발현 감소는 암세포의 Hsp90 inhibitor 내성 획득의 가장 중요한 원인으로 지적되는 heat shock factor 1 (HSF1)/heat shock proteins (Hsps)의 발현 억제와 관련됨을 알 수 있었으며, 이는 항암제 다제내성 세포에서 SIRT1 inhibitor에 의하여 Hsp90 inhibitor에 대한 감수성이 증강되는 분자적 기전임을 밝혔다. 그러므로, SIRT1 억제에 의한 mut p53/HSF1 발현 감소가 MDR 암세포의 Hsp90 inhibitors 내성 극복에 매우 유효함을 시사하는 결과를 얻었다.

• 한국어병학회지
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• 제17권2호
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• pp.91-98
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• 2004

본 연구의 목적은 국내 어류 연쇄구균증 병원체 동정에 있어서 Streptococcus iniae에 대한 구체적인 국내 연구 보고가 없어, 기존에 수행되고 있는 동정방법을 근간으로 16S-23S intergenic spacer region (ISR)의 염기서열을 분석하여 보다 명확한 동정을 실시하고자 하였다. API 20 strep system에 의한 생화학적 성상을 분석해본 결과 정확한 종 동정은 이루어지지 않았지만 기존의 연구에서 보고된 API 20 strep system에 의한 S. iniae의 생화학적 성상과 높은 유사성을 보이는 10균주를 분리할 수 있었다. S. iniae 16S rRNA gene 서열 유래 종 특이적 primer Sin-1 5'-CTAGAGTACACATGTACT(AGCT)AAG-3'와 Sin-2 5'-GGATTTTC CACTCCCATTAC-3'에 의한 PCR-assay 결과 시험균주 10 균주 모두 동일하게 약 300bp의 증폭산물이 관찰되었고, 비 특이적인 반응은 관찰되지 않았다. 시험균주 모두 3개의 16S-23S ISR operon 구조가 관찰되었으나 S. iniae 표준균주 (KCTC 3657)의 경우 단일 구조가 관찰되었다. 16S-23S intergenic spacer region (ISR)의 염기서열을 분석해본 결과 기존에 보고된 S. iniae (Genbank accession number AF 048773)와 96%의 상동성을 보였으며 전체서열에서 상동성을 보이는 근연종이나 근연속은 검색되지 않아 최종적으로 S. iniae로 동정하였다.

• 한국약용작물학회지
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• 제17권3호
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• pp.198-203
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• 2009

Isatis tinctoria var. yezoensis (Ohwi) Ohwi (Cruciferae) is one of major natural dyeing crops in the world and also have used as a medicinal plant in Korea. We evaluated seed purity in $F_1$-hybrid accessions using amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers. One hundred sixty seeds from the male and female harvests were subsequently screened for seed purity with ten primers. The 13 accession-specific bands and many variable AFLP bands scored for accessions. Especially, E-AAC/M-CAA and E-AAG/M-CAT were presented clear hybrid bands for $F_1$ hybrids. $F_1$ hybrids maintained higher average level of genetic diversity compared with their correspondent parents. Self-inbred seeds from the female and male harvests were revealed 8.0% and 5.0%, respectively. The AFLP may lead to a better insight in to the hybrid seed purity test in I. tinctoria var. yezoensis.