• BMB Reports
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• 제50권10호
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• pp.510-515
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• 2017

Triglyceride (TG) accumulation causes macrophage cell death, which affects the development of atherosclerosis. Here, we examined whether caspase-2 is implicated in TG-induced macrophage cell death. We found that caspase-2 activity is increased in TG-treated THP-1 macrophages, and that inhibition of caspase-2 activity drastically inhibits TG-induced cell death. We previously reported that TG-induced macrophage cell death is triggered by caspase-1, and thus investigated the relationship between caspase-2 and caspase-1 in TG-induced macrophage cell death. Inhibition of caspase-2 activity decreased caspase-1 activity in TG-treated macrophages. However, caspase-1 inhibition did not affect caspase-2 activity, suggesting that caspase-2 is upstream of caspase-1. Furthermore, we found that TG induces activation of caspase-3, -7, -8, and -9, as well as cleavage of PARP. Inhibition of caspase-2 and -1 decreased TG-induced caspase-3, -7, -8, and -9 activation and PARP cleavage. Taken together, these results suggest that TG-induced macrophage cell death is mediated via the caspase-2/caspase-1/apoptotic caspases/PARP pathways.

• 대한임상검사과학회지
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• 제53권2호
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• pp.158-164
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• 2021

고중성지방혈증은 죽상동맥경화증의 주요한 위험 요인 중 하나이다. 중성지방은 대식세포의 세포 사멸을 유도하여 죽상동맥경화증 발생에 기여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구팀은 앞선 연구에서 대식세포의 중성지방-유도 세포 사멸이 pannexin-1 활성화에 의한 세포 외 ATP 농도 증가, caspase-2와 caspase-1 활성화, caspase-8을 포함한 apoptotic caspase 활성화 경로로 일어나는 것을 보고하였다. 한편 다른 연구들에서는 세포 내 다른 여러 기전에서 caspase-8이 caspase-1과 -2의 상위 단백질이라 보고하고 있다. 따라서 본 연구에서는 caspase-8이 중성지방-유도 대식세포 사멸 과정에서 상위단백지로 영향을 미치는지 여부를 조사하기 위해 수행되었다. 본 연구진은 caspase-8이 중성지방-유도 대식세포 사멸 과정에서 caspase-3 활성화 및 PARP 절단을 유도하였다. 다음으로 중성지방이 처리된 대식세포에서 caspase-8 억제 시, caspase-8의 상위 단백질로 보고한 caspase-1 및 -2의 활성이 감소하는 것을 확인하였다. 또한 ATP 처리 시 caspase-8 억제제 처리에 의해 감소된 caspase-2의 활성이 회복되는 것을 확인하였다. 위의 결과를 통해 caspase-8이 중성지방-유도 대식세포 사멸 과정에서 세포 외부 ATP 농도 증가에 관여하는 단백질 또는 그 상위 기전에 양성피드백 방식으로 영향을 미쳐 caspase-1과 -2를 활성화하여 중성지방-유도 대식세포 사멸을 증진시킴을 알 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.954-959
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• 2021

세포 사멸은 항상성을 유지하기 위해 세포군을 조절하는 중요한 메커니즘이며 시스테인 단백질분해효소 중 하나인 카스파제는 세포 사멸 경로의 중요한 중재자이다. Caspase-8은 세포외 자극에 의해 시작되는 외인성 세포자멸 경로의 개시자 카스파제이다. Caspase-8에는 보존된 도메인인 N-말단의 두개의 죽음 이펙터 도메인(DED)과 C-말단의 2개의 촉매 도메인을 가지며, 이는 이러한 외인성 세포자멸 경로에 중요하게 작용한다. 외인성 세포멸사 경로에서, TNF 슈퍼패밀리인 죽음 수용체는 세포 외부로부터의 죽음 수용체 특이적 리간드의 결합에 의해 활성화된다. 활성화된 죽음 수용체가 어댑터 단백질인 Fas-associated death domain 단백질(FADD)을 모집한 후, 죽음 수용체와 FADD의 죽음 도메인(DD)이 서로 결합하고 죽음 수용체와 결합한 FADD가 caspase-8의 전구체 형태인 procaspase-8을 모집한다. FADD와 procaspase-8의 죽음 이펙터 도메인은 서로 결합하고 FADD에 결합된 procaspase-8은 prodomain의 절단에 의해 활성화된다. 이 죽음 수용체-FADD-caspase-8 복합체는 세포사멸 유도 신호복합체(DISC)라고 한다. 세포 FLICE 억제 단백질(c-FLIPs)은 세포사멸을 억제하는 역할과 촉진하는 역할을 모두 수행하여 caspase-8의 활성화를 조절하고 caspase-8 활성화는 caspase-3와 같은 작동자 카스파제를 활성화를 시킨다. 마지막으로 활성화된 작동자 카스파제는 DNA 분해, 핵 응축, 세포막 수포 및 카스파제 기질의 단백질 분해에 작용하여 세포사멸을 완료한다.

• BMB Reports
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• 제46권9호
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• pp.471-476
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• 2013

The PIDDosome, which is an oligomeric signaling complex composed of PIDD, RAIDD and caspase-2, can induce proximity-based dimerization and activation of caspase-2. In the PIDDosome assembly, the adaptor protein RAIDD interacts with PIDD and caspase-2 via CARD:CARD and DD:DD, respectively. To analyze the PIDDosome assembly, we purified all of the DD superfamily members and performed biochemical analyses. The results revealed that caspase-2 CARD is an insoluble protein that can be solubilized by its binding partner, RAIDD CARD, but not by full-length RAIDD; this indicates that full-length RAIDD in closed states cannot interact with caspase-2 CARD. Moreover, we found that caspase-2 CARD can be solubilized and interact with full-length RAIDD in the presence of PIDD DD, indicating that PIDD DD initially binds to RAIDD, after which caspase-2 can be recruited to RAIDD via a CARD:CARD interaction. Our study will be useful in determining the order of assembly of the PIDDosome.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제24권3호
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• pp.187-196
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• 2020

The caspase10 encodes an initiating caspase that plays an important role in the maintaining the cellular homeostasis by regulating the steps involved in the immune response and cell death. We investigated the expression of caspase10 during the different developmental stages and in olive flounder tissues. Caspase10 increased in the late stage of the formation of immune tissue, and high expression was observed in the gills, kidney, skin, and spleen. The current study analyzed the expressional changes of caspase10 in olive flounder infected with viral hemorrhagic septicemia virus (VHSV). One of the major causes of mass mortality, VHSV infection in olive flounder attributes to significant expression of caspase10 in the gills, spleen, skin, and kidneys. The results indicate a close association of caspase10 expression with the immune response to VHSV infection in olive flounder. The observations could form the basis data for exploration of other fish immune system.

• 생명과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1409-1414
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• 2010

이 연구는 실험용 쥐를 대상으로 운동에 따라 골격근에서 일어나는 세포고사 경로 중 내인성 경로와 외인성경로에 의해 이루어지는 세포고사의 신호기전을 확인하여 운동이 세포고사에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 구명하는데 있다. 이를 위해 ICR계 수컷 흰쥐 20마리를 일주일의 적응기간을 거쳐 통제집단(CON: n=10)과 운동집단(EX: n=10)으로 배정하였다. 운동은 8주간 주 5회 실시하였고, 트레드밀 속도 16.4 m/min와 경사도 4%로 설정하여 40분간 지속적인 운동을 실시하였다. 세포고사의 신호 경로 중 내인성 경로에 대한 검증 결과 Bcl-2, Bax 단백질, 그리고 Bcl-2/ Bax ratio는 그룹간 통계적 유의성은 나타나지 않았다. 반면, 세포고사의 경로 중 외인성 경로에 대한 검증 결과 caspase-8 단백질의 발현은 운동집단이 통제집단보다 유의하게 낮은 것으로 나타났으며(p<0.05), 세포고사 억제 단백질인 HSP70 단백질 발현은 운동집단이 통제집단보다 높게 나타났다. 더욱이, 세포고사 최종인자인 caspase-3의 활성화는 이루어 지지 않은 것으로 관찰되었다. 따라서 세포사멸의 신호경로 중 내인성 경로에 작용하는 Bcl-2와 Bax보다는 외인성 경로인 caspase-8과 HSP70의 영향으로 caspase-3가 분할되지 못하여 세포고사가 일어나지 않은 것으로 사료된다.

• 대한의생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.66-74
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• 2019

Hyperlipidemia is defined as conditions of the accumulation of lipids such as free fatty acids (FFA), triglyceride (TG), cholesterol and/or phospholipid in the bloodstream. Hyperlipidemia can cause lipid accumulation in non-adipose tissue, which is lipid-cytotoxic effects in many tissues and mediates cell dysfunction, inflammation or programmed cell death (PCD). TG is considered to be a major cause of atherosclerosis through inflammatory necrosis of vascular endothelial cells. Recently, TG have also been shown to exhibit lipid-cytotoxicity and induce PCD. Therefore, we investigated the effect of TG on the cytotoxic effect of various cell types. When exposed to TG, the cell viability of U937 monocytes and Jurkat T lymphocytes, as well as the cell viability of MCF-7, a non-immune cell, decreased in time- and dose-dependent manner. In U937 cells and Jurkat cells, caspase-9, an intrinsic apoptotic caspase, and caspase-8, an extrinsic apoptotic caspase, were increased by exposure to TG. However, in TG-treated MCF-7 cells, caspase-8 activity increased only without caspase-9 activity. In addition, the reduction of cell viability by TG was recovered when all three cell lines were treated with pan-caspase inhibitor. These results suggest that activation of apoptotic caspases by TG causes lipotoxic effect and decreases cell viability.

• BMB Reports
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• 제56권3호
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• pp.166-171
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• 2023

Monocytes are peripheral leukocytes that function in innate immunity. Excessive triglyceride (TG) accumulation causes monocyte death and thus can compromise innate immunity. However, the mechanisms by which TG mediates monocyte death remain unclear to date. Thus, this study aimed to elucidate the mechanisms by which TG induces monocyte death. Results showed that TG induced monocyte death by activating caspase-3/7 and promoting poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) cleavage. In addition, TG induced DNA damage and activated the ataxia telangiectasia mutated (ATM)/checkpoint kinase 2 and ATM-and Rad3-related (ATR)/checkpoint kinase 1 pathways, leading to the cell death. Furthermore, TG-induced DNA damage and monocyte death were mediated by caspase-2 and -8, and caspase-8 acted as an upstream molecule of caspase-2. Taken together, these results suggest that TG-induced monocyte death is mediated via the caspase-8/caspase-2/DNA damage/executioner caspase/PARP pathways.

• Animal cells and systems
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• 제10권2호
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• pp.73-77
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• 2006

Caspase-11 has been known as a dual regulator of apoptosis and inflammatory response. An unusual feature of caspase-11 is that its expression is induced by apoptotic or proinflammatory stimuli. Utilizing these unusual features of caspase-11, we have developed a simple and sensitive assay method to screen pro- or anti-apoptotic/inflammatory molecules. To develop this assay method, we generated a reporter construct where GFP expression is regulated by caspase-11 promoter. When several types of cultured cells were transfected with this reporter construct and subsequently treated with various apoptotic or proinflammatory molecules, expression of GFP by the activation of caspase-11 promoter was easily detected by fluorescence microscopy or spectrofluorometry. In addition, a reduction of the GFP fluorescence was detected when an agent reported to suppress caspase-11 induction was applied. These results suggest that our reporter system can be used to screen pro- or anti-apoptotic/inflammatory molecules.

• 대한화학회지
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• 제52권6호
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• pp.717-723
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• 2008