• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.679-687
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• 2019

본 연구에서는 인체 폐암 세포인 A549를 사용하여 Litsea populifolia 에탄올 추출물(EELP)의 항산화 및 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 EELP의 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과, $IC_{50}$가 $11.71{\mu}g/ml$로 유의적인 항산화활성을 보였다. 또한 EELP가 인체폐암세포주인 A549와 정상 폐세포인 IMR90의 세포증식에 미치는 영향을 알아본 결과, 정상세포의 생존율에는 거의 영향을 끼치지 않은 반면, EELP 농도의존적으로 A549 세포의 성장이 저해되었으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 EELP에 의해 A549 세포의 강력한 G1 arrest가 유도되는 것을 확인하였다. EELP에 의해 유도되는 G1 arrest는 세포주기 조절 인자인 Cyclin D1, Cyclin E, Cyclin-dependent kinase인 CDK2와 CDK6의 mRNA 발현 감소와 더불어 단백질 발현 감소와 연관되어 있었다. 또한 EELP 처리에 의한 CDK/Cyclin complex의 발현 저해는 DNA 손상에 의해 활성화되는 CHK2의 활성화 형태인 p-CHK2의 발현 증가에 따른 p53 인산화에 따른 활성화와 CDK 활성화 효소인 CDC25A 탈인산화효소의 인산화에 따른 저해에 의해 나타나는 결과로 사료된다. 이러한 결과들로부터 EELP는 두가지 경로인 p53-의존성과 p53-비의존성(ATM/CHK2/CDC25A/CDK2) 경로를 통해 A549의 G1 arrest를 유도하여 세포 증식을 억제하는 것으로 사료된다. 본 연구결과는 EELP가 폐암에 대한 새로운 항암활성 소재로서 사용될 수 있는 가능성을 시사하며, 또한 EELP의 세포주기 조절에 의한 항암기전을 이해하고 향후 지속적 연구를 하는 데 있어서 귀중한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.

• Molecules and Cells
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• 제37권4호
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• pp.286-294
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• 2014

Mammalian polo-like kinase 1 (Plk1) has been studied intensively as a key regulator of various cell cycle events that are critical for proper M-phase progression. The polobox domain (PBD) present in Plk1's C-terminal noncatalytic region has been shown to play a central role in targeting the N-terminal kinase domain of Plk1 to specific subcellular locations. Subsequent studies reveal that PBD binds to a phosphorylated motif generated by one of the two mechanisms - self-priming by Plk1 itself or non-self-priming by a Pro-directed kinase, such as Cdc2. Here, we comparatively review the differences in the biochemical steps of these mechanisms and discuss their physiological significance. Considering the diverse functions of Plk1 during the cell cycle, a better understanding of how the catalytic activity of Plk1 functions in concert with its cisacting PBD and how this coordinated process is intricately regulated to promote Plk1 functions will be important for providing new insights into different mechanisms underlying various Plk1-mediated biological events that occur at the multiple stages of the cell cycle.

• 동의생리병리학회지
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• 제18권5호
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• pp.1449-1455
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• 2004

Bufonis venenum (dried toad venom; Chinese name, Chan su) is a traditional Chinese medicine obtained from the skin venom gland of the toad. It has long been used in treating arrhythmia and other heart diseases in China and other Asian countries. Additionally, Bufonis venenum has been reported to selectively inhibit the growth of various lines of human cancer cells. In the present study, it was examined the effects of extract of Bufonis venenum (EBV) on the growth of human bladder carcinoma cell line T24 in order to investigate the anti-proliferative mechanism and induction of apoptosis by EBV. Treatment of T24 cells to EBV resulted in the growth inhibition, morphological change and induction of apoptotic cell death in a dose-dependent manner. Flow cytometric analysis revealed that EBV treatment caused G2/M phase arrest of the cell cycle and down-regulation of cyclin A, cyclin B1 and Cdc2, which was associated with a marked up-regulation of cyclin-dependent kinases (Cdks) inhibitor p21 (WAF1/CIP1) in a p53-independent manner. The Cdc25C expression was also significantly inhibited by EBV treatment, however Wee1 kinase expression was not affected. The induction of apoptotic cell death by EBV was connected with down-regulation of anti-apoptotic Bcl-XS/L expression without alteration pro-apoptotic Bax expression. Taken together, these findings suggest that EBV may be a potential chemotherapeutic agent for the control of human bladder carcinorma cells and further studies will be needed to identify the active compounds that confer the anti-cancer activity of EBV.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권2호
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• pp.216-221
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• 2019

The c-Met protein is a receptor tyrosine kinase involved in cell growth, proliferation, survival, and angiogenesis of several human tumors. Overexpression of c-Met has been found in gastric cancers and correlated with a poor prognosis. Indirubin is the active component of Danggui Longhui Wan, which is a traditional Chinese antileukemic recipe. In the present study, we tested the anti-cancer effects of an indirubin derivative, LDD-1937, on human gastric cancer cells SNU-638. When we performed the in vitro kinase assay against the c-Met activity, LDD-1937 inhibited the activity of c-Met. This result was confirmed by immunoblot and immunofluorescence of phosphorylated c-Met. Immunoblot analysis showed that LDD-1937 decreased the expression of the Erk1/2, STAT3, STAT5, and Akt, downstream proteins of c-Met. In addition, LDD-1937 reduced the cell viability and suppressed colony formation and migration of SNU-638 cells. Furthermore, LDD-1937 induced $G_2/M$ phase arrest in the SNU-638 cells by decreasing the expression levels of cyclin B1 and CDC2. Cleaved-PARP, an apoptosis-related protein, was up-regulated in cells treated with LDD-1937. Overall, this study suggests that LDD-1937 may be a novel small-molecule with therapeutic potential for selectively inhibiting c-Met and c-Met downstream pathways in human gastric cancers overexpressing c-Met.

• 생명과학회지
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• 제23권9호
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• pp.1109-1117
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• 2013

본 연구에서는 인체 폐암 세포인 A549를 사용하여 택란 메탄올 추출물의 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 택란 추출물이 A549의 세포증식에 미치는 영향을 알아본 결과 처리 농도 및 시간 의존적으로 A549의 성장이 저해되었으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 강력한 G1 arrest가 유도되는 것을 확인하였다. 이러한 택란 추출물에 의한 G1 arrest는 세포주기 조절 단백질인 Cyclin D1, Cyclin E 및 Cyclin-dependent kinase인 CDK2, CDK4, CDK6의 발현 감소와 연관되어 있었다. 또한 택란 추출물에 의한 CDK/Cyclin complex의 발현 저해는 DNA 손상에 의해 활성화되는 CHK2의 활성화 형태인 p-CHK2의 발현 증가에 따른 CDK 활성화 효소인 Cdc25A phosphatase의 발현 억제에 의해 나타나는 결과로 사료된다. 반면 종양억제유전자인 p53 및 CDK 억제제인 p21과 p27의 발현량은 증가되지 않았다. 이러한 결과들로부터 택란 추출물은 DNA damage에 의한 ATM/CHK2/Cdc25A/CDK2 pathway를 통해 A549의 G1 arrest를 유도하여 세포의 증식을 억제할 것으로 판단되며, 이때 택란 추출물에 의해 유도되는 G1 arrest는 p53 비의존적인 경로일 것으로 사료된다. 본 연구결과는 택란이 Cdc25A를 target으로 하는 새로운 항암활성 소재로서 사용될 수 있는 가능성을 시사한다. 또한 본 연구결과는 택란 추출물의 세포주기 조절에 의한 항암기전을 이해하고 향후 지속적 연구를 하는 데 있어서 귀중한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권8호
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• pp.1237-1245
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• 2004

브라질 기원인 신령 버섯 (A. blazei murill)은 강력한 항암 및 면역강화 작용을 가진 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 신령버섯 수용성 추출물(water extracted A. blazei Murill, WEAB)이 A549 인체 폐암세포 증식에 미치는 영향을 조사하였으며, 증식억제와 연관된 기전 해석을 시도하였다. WEAB가 처리된 A549 세포는 처리 농도 의존적으로 생존율이 감소되었으며, WEAB 처리는 암세포의 다양한 형태적 변형을 유발하였다. Flow cytometry 분석 결과로서 WEAB 처리에 의한 A549 폐암세포의 증식억제는 세포주기 G2/M arrest 및 apoptosis 유발과 직접적으로 연관성이 있음을 알 수 있었다. WEAB가 처리된 암세포에서 전사 및 번역 수준에서 cyclin A 발현의 감소 및 Cdk inhibitor p21 발현의 증가 현상이 관찰되었으나, cyclin B1, Cdk2, Cdc2, Wee1, Cdc25c 및 p53 등의 발현에는 큰 변화가 관찰되지 못하였다. 또한 WEAB의 처리는 COX-2 선택적 발현 저하를 유발하였으나, telomere 조절 관련 유전자들의 발현에는 큰 영향을 주지 못하였다. 이상의 결과는 신령버섯 추출물이 강력한 항암 및 암 예방 효능의 잠재력을 가지고 있음을 의미하며, 이에 관한 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제32권11호
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• pp.833-840
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• 2022

만성 염증은 종양의 발생 및 진행과 밀접하게 연관되어 있다. 핵인자 kappa B (NF-κB)는 5개의 전사인자로 구성되며 염증 반응에 필수적인 역할을 한다. 다양한 암에서 NF-κB의 조절장애가 보고되고 있으며 NF-κB 조절이 암 치료에 있어 핵심 표적이 된다. 본 연구에서는 CDC Like Kinase 3 (CLK3)를 NF-κB 신호전달 경로를 조절하는 새로운 키네이스임을 확인하였다. 우리는 CLK3가 정규 및 비정규 NF-κB 신호전달경로를 억제하는 것을 밝혔다. CLK3 과발현 또는 knock-down 세포주를 이용한 루시퍼레이즈 분석 결과, 이 키네이스는 TNFα와 PMA가 유도하는 정규 NF-κB 신호전달경로 활성을 억제하였다. 또한 CLK3 과발현은 잘 알려진 비정규 NF-κB 신호경로 유도제인 NF-κB-inducing kinase (NIK) 또는 CD40에 의한 NF-κB 활성을 저해하였다. 추가적으로 CLK3의 NF-κB 신호전달 저해기전을 설명하고자 TNFα 처리 후 웨스턴 블롯 분석으로 이 키네이스 영향권 내에 있는 NF-κB 신호경로 분자들을 식별하였다. 그 결과 CLK3가 TAK1, IKKα/α, p65, IκBα 및 ERK1/2-MAPK의 인산화/활성화를 저해하여 TNFα 처리로 유도된 NF-κB 및 MAPK 신호경로를 모두 억제함을 밝혔다. 앞으로의 연구는 CLK3가 정규 및 비정규 NF-κB 경로를 억제하는 기작을 밝히는데 초점을 맞출 것이다. 위 연구 결과들을 토대로 CLK3가 NF-κB 신호전달경로의 새로운 음성 조절자로써 기능함을 제시하였다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권6호
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• pp.513-519
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• 2012

Although the immense efforts have been made for cancer prevention, early diagnosis, and treatment, cancer morbidity and mortality has not been decreased during last forty years. Especially, lung cancer is top-ranked in cancer-associated human death. Therefore, effective strategy is strongly required for the management of lung cancer. In the present study, we found that novel daphnane diterpenoids, yuanhualine (YL), yuanhuahine (YH) and yuanhuagine (YG) isolated from the flower of Daphne genkwa (Thymelaeaceae), exhibited potent anti-proliferative activities against human lung A549 cells with the $IC_{50}$ values of 7.0, 15.2 and 24.7 nM, respectively. Flow cytometric analysis revealed that the daphnane diterpenoids induced cell-cycle arrest in the G0/G1 as well as G2/M phase in A549 cells. The cell-cycle arrests were well correlated with the expression of checkpoint proteins including the up-regulation of cyclin-dependent kinase inhibitor p21 and p53 and down-regulation of cyclin A, cyclin B1, cyclin E, cyclin dependent kinase 4, cdc2, phosphorylation of Rb and cMyc expression. In the analysis of signal transduction molecules, the daphnane diterpenoids suppressed the activation of Akt, STAT3 and Src in human lung cancer cells. The daphnane diterpenoids also exerted the potent anti-proliferative activity against anticancer-drug resistant cancer cells including gemcitabine-resistant A549, gefitinib-, erlotinib-resistant H292 cells. Synergistic effects in the growth inhibition were also observed when yuanhualine was combined with gemcitabine, gefitinib or erlotinib in A549 cells. Taken together, these findings suggest that the novel daphnane diterpenoids might provide lead candidates for the development of therapeutic agents for human lung cancers.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제18권2호
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• pp.109-120
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• 2014

The epothilones are a class of microtubule inhibitors that exhibit a strong antitumor activity. UTD2 is a novel epothilone analog generated by genetic manipulation of the polyketide biosynthetic gene cluster. This study investigated the effects of UTD2 on the actin cytoskeleton and its critical regulators, and the signaling pathways which are essential for cell motility, growth and survival in MCF-7 breast cancer cells. Results showed that UTD2 inhibited the cellular functions of actin cytoskeleton, such as wound-closure, migration and invasion, as well as adhesion. Our study further demonstrated that UTD2 suppressed Rac1 GTPase activation and reduced the activity of PAK1, which is a downstream effector of Rac1, while the activity of Cdc42 was not affected. Additionally, the phosphorylation of p38 and ERK were significantly inhibited, but the phosphorylation of JNK remained the same after UTD2 treatment. Moreover, UTD2 inhibited the activity and mRNA expression of MMP-2, which plays a key role in cell motility. UTD2 also reduced the phosphorylation of Akt, which is an important signaling kinase regulating the cell survival through Rac1. Furthermore, UTD2 interrupted the synergy between Rac1 and Raf in focus formation assays. Taken together, these results indicated that UTD2 exerted multiple effects on the actin cytoskeleton and signaling pathways associated with Rac1. This study provided novel insights into the molecular mechanism of the antineoplastic and antimetastatic activities of epothilones. Our findings also suggest that the signaling pathways regulated by Rac1 may be evaluated as biomarkers for the response to therapy in clinical trials of epothilones.

• 미생물과산업
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• 제19권4호
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• pp.32-35
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• 1993

ras는 활성화 형태인 GTP bound form과 비활성화 형태인 GDP bound form의 두 형태로 존재하며 두 형태를 매개하는 regulatory protein들에 의해 그 activity가 조절된다. 또한 ras는 GTP와 GDP에 강한 친화성이 있으며 세포내에는 GTP보다 GDP가 더 많이 있어서 평소에는 ras가 GDP와 결합하고 있다가 활성화될때만 GTP와 결합하는 것으로 추정된다. GDP bound ras는 guanine nucloetide exchange protein(GEP)에 의해 활성화된 GTP bound form으로 전환되며 ras의 기능이 발휘된 후에는 GTPase activating protein(GAP)에 의해 비활성화된다. Yeast의 경우 IRA1과 2의 product가 GAP의 역할을 하는 것으로 알려져 있고 CDC25 gene의 product가 GEP의 기능을 담당하는 것으로 알려져 있다. NF1 gene은 Von Recklinghausen Neurofibromatosis Type I 질병을 가진 환자에게서 발견되었는데 부분적으로 sequencing한 결과에 따르면 yeast의 IRA1/2, mammalian GAP gene product와 protein homology가 높은 것으로 나타났다. Yeast의 경우 IRA1/2 gene의 손실이나 mammalian ras gene의 transformation으로 인한 heat shock sensitivity가 NF1 gene(2,3) 혹은 GAP(4)의 expression으로 suppression된 것으로 보아 NF1이 GAP protein으로서 ras를 불활성화 시킨다는 것이 판명되었다. 결론적으로 ras의 활성은 GTP bound 혹은 GDP bound의 양쪽형태를 이동하면서 조절되는데 이 기능은 GAP과 GEP 또는 그의 유사 protein들에 의해 수행되며 이러한 regulatory protein들은 growth factor, cytokine 그리고 protein kinase 같은 signal에 의해 활성화된다고 생각된다. 본 총설에서는 ras protein의 여러가지 성질보다는 ras의 modification과 관련하여 항암제로 사용할 수 있는 ras에 specific한 약품개발의 가능성과 현재 알려진 ras의 inhibitor를 중심으로 논하고자 한다.