• 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.

• KSBB Journal
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• 제30권5호
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• pp.223-229
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• 2015

In this study, extract from Artemisia annua in L. (AAE) is known as a medicinal herb that is effective against cancer. The cell cycle is regulated by the activation of cyclin-dependent kinase (CDK)/cyclin complex. We will focus on regulation of CDK2 by cyclin E. cyclin E is associated with CDK2 to regulate progression from G1 into S phase. Akt is known to play an important role in cell proliferation and cell survival. Activation of Akt increases mTOR activity that promotes cell proliferation and cancer growth. In this study, we investigated that AAE-induced cell cycle arrest at G1/S phase in HCT116 colon cancer. Treatment of AAE shows that reduced activation of Akt decreases mTOR/Mdm2 activity and then leads to increase the activation of p53. The active p53 promotes activation of p21. p21 induces inactivation of CDK2/cyclin E complex and occurs cell cycle arrest at G1/S phase. We treated LY294002 (Akt inhibitor) and Rapamycin (mTOR inhibitor) to know the relationship between the signal transduction of proteins associated with cell cycle arrest. These results suggest that AAE induces cell cycle arrest at G1/S phase by Akt/mTOR pathway in HCT116 colon cancer cell.

• 동의생리병리학회지
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• 제25권2호
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• pp.189-194
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• 2011

Nardostachys chinensis (N. Chinensis) belonging to the family Valerianaceae have been used in traditional medicine to elicit stomachic and sedative effects. The present study investigated the effects of water extract of N. Chinensis in human lymphoma U937 cells. The proliferation of U937 cells was decreased by N. Chinensis. Anti-proliferative effect of N. Chinensis on U937 cells was associated with G0/G1 phase arrest, which was mediated by regulating the expression of p21 and p27 protein. In addition, the levels of CDK2, CDK4, CDK6, Cyclin D3, and Cyclin A were decreased, but Cyclin D1, Cyclin D2 and Cyclin E were essentially undetectable. N. Chinensis induced the differentiation of U937 as shown by increased expression of differentiation surface antigen CD11b, but not CD14. Taken together, these results demonstrated that N. Chinensis potently inhibits the proliferation of U937 cells via the G0/G1 phase cell cycle arrest in association with p21 and p27, and induces granulocytic differentiation.

• 대한한방종양학회지
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• 제6권1호
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• pp.99-111
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• 2000

Objectives: Hedyotis diffusa is used to treat cancer in traditional Korea Medicine. So this study was carried out to examine the expression of cell cycle related genes in HL-60 cells undergoing apoptosis by the methanol extract of Hedyotis diffusa. Methods: 1. HL-60 cells were treated with various concentrations (from 200 to $50{\mu}g/ml$)of methanol extract and H20 extract ($200{\mu}g/ml$) of hedyotis diffusa. After 48 h later, the cells were tested for viability by MTT assay. 2. The HL-60 cells were treated with $200{\mu}g/ml$ of methanol extract for the indicated periods. The whole cell lysates were prepared and analyzed by western blotting using anti-p53 antibody. 3. The nuclear extract were prepared and analyzed by western blotting using anti-p21 antibody, anti-p27 antibody, anti-cyclin A antibody, anti-cyclin E antibody and anti-CDK2 antibody. Results: 1. The methanol extract of Hedyotis diffusa induced the death of HL-60 cells in a dose dependent manner. 2. The methanol extract of Hedyotis diffusa makedly decreased the level of p21/Cipl and cyclin A in a time dependent manner. 3. The methanol extract of Hedyotis diffusa markedly increased the level of p27/Kipl and cyclin E in a time dependent manner. 4. The methanol extract of Hedyotis diffusa markedly did not affect the level of CDK2. Conclusions: These results provide evidence that expression of cell cycle related genes in HL-60 cells undergoing apoptosis by the methanol extract of Hedyotis diffusa mainly results from decreased level of p21/Cipl and increased level of p27/Kipl of the cell cycle related genes.

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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• pp.168.1-168.1
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• 2003

We show that panaxadiol (PD), a ginseng saponin with a dammarane skeleton, selectively interferes with the cell cycle in human cancer cell lines. PD inhibited DNA synthesis in a dose-dependent manner with $IC_{50}$ values ranging from 0.8 $\mu$M-1.2 $\mu$M in SK-HEP-1 cells and HeLa cells. PD-treated cells were arrested at G1/S phase, shich coincided well with decreases in Cyclin A-Cdk2 activity, but not in Cyclin E-Cdk2 and Cdc2 activities. The intracellular levels of $p21^{WAF1/CIP1}$ were significantly and selectively elevated in a dose and time-dependent manners in PD-treated HeLa cells. (omitted)

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제19권1호
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• pp.21-26
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• 2011

Ceramide is an important lipid mediator of extracellular signals that control various cellular functions, including apoptosis. In this study, we showed that ceramide induced apoptosis in U373MG human glioblastoma cells associated with G1 cell cycle arrest. Treatment of cells with ceramide increased proapoptotic Bax expression and inhibited the expression of antiapoptotic Bcl-2 and Bcl-xL Ceramide also downregulated cyclin E, cyclin D1, cdk 2, and cdk4 which are involved in regulating cell cycle. In addition, ceramide suppressed phosphorylation of Akt, Bad, p70 S6 kinase, and 4E-BP1, suggesting the involvement of Akt/mTOR signaling pathway. Additionally, okadaic acid, an inhibitor of protein phosphatase 2A, partially blocked the ceramide mediated inhibition of phosphorylation of Akt and 4E-BP1. These results suggest that ceramide induces apoptosis in U373MG glioblastoma cells by regulating multiple signaling pathways that involve cell cycle arrest associated with Akt signaling pathway.

• KSBB Journal
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• 제30권4호
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• pp.175-181
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• 2015

Cells proliferate via repeating process that growth and division. This process is G1, S, G2 and M four phases consists. Monitoring the progression of the cell cycle is a specific step that to be a continuous process is repeated to adjust the start of the next step. At this time, this process is called a Checkpoint. Currently, there are three known checkpoints that G1-S phase, G2-M phase, and the M phase. In this study, we confirmed that cell cycle arrest effects by ethanol extracts of Artemisia annua Linne (AAE) in Hep3B liver cancer cells. AAE was regulated proteins which involved in cell cycle such as pAkt, pMDM2, p53, p21, pCDK2 (T14/Y15). AAE induced cell cycle arrest in G1 checkpoint through phosphorylation of CDK2. Akt and p53 upstream is inhibited by AAE and p53 activated by non-activated pMDM2, p53 inhibitor. Thereby, activated p53 is transcript to p21 and activated p21 protein is combined with Cyclin E-pCDK2 complex. Therefore, we confirmed that AAE-induced cell cycle arrest was occurred by p21-Cyclin E-pCDK2 complex by inhibition of pAkt signal. Because of this cell cycle can't pass to S phase from G1 phase.

• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-7
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• 2015

칼슘 의존적으로 활성화되는 neutral protease calpain에 의한 단백질 분해는 세포의 성장을 조절하는데 중요한 단백질들의 역할에 매우 중요한 역할을 한다. Cyclin의 분해는 세포주기의 진행을 위한 필연적인 과정이다. D-type cyclins는 외부자극이나 신호에 의하여 세포주기의 G1 초기에 합성이 된 후 cyclin-dependent kinases (cdk4 및 cdk6)와의 결합하여 세포주기 S기 진입을 촉진하는 역할을 한다. 본 연구에서는 cyclin D3 단백질이 calpain protease에 의하여 번역 후 수준에서 조절 받고 있음을 제시하였다. 본 실험의 조건에서 lovastatin과 actinomycin D가 처리된 PC-3-M 전립선 암세포에서 cyclin D3 단백질의 발현이 완전히 사라졌지만, calpain inhibitor인 LLnL의 처리에 의하여 정상 수준으로 회복되었음을 알 수 있었다. 그러나 26S proteasome의 선택적 억제제인 lactacystin, lysosome 억제제인 ammonium chloride 및 chloroquine, serine protease 억제제인 PMSF는 동일 조건에서 lovastatin과 actinomycin D 처리에 의한 cyclin D3 단백질의 발현저하를 억제하지는 못하였다. In vitro 조건에서 순수 분리된 calpain은 cyclin D3 단백질을 칼슘 농도 의존적으로 분해하였으며, cyclin D3 단백질의 반감기는 LLnL 처리에 의하여 매우 유의적으로 증가되었다. 또한 calpain 저해인자인 calpastatin의 과발현은 PC-3-M 세포에서 뿐만 아니라 NIH 3T3 섬유아세포에서도 cyclin D3 단백질의 반감기 및 안전성을 증대시켰다. 이러한 결과는 cyclin D3 단백질이 칼슘에 의해 활성화 되는 protease calpain에 의해 조절됨을 보여주는 것이다.

• 동의생리병리학회지
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• 제23권6호
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• pp.1423-1430
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• 2009

Rosmarinic acid frequently found as a secondary metabolite in herbs and medicinal plants, has exhibited antimicrobial, antiviral, antioxidative, and anti-inflammatory activities. The proliferation and migration of human aortic smooth muscle cells (HASMC) in response to activation by various stimuli plays a critical role in the initiation and development of atherosclerosis. This study was conducted to examine the effects of Rosmarinic acid on the proliferation and migration of HASMC. Rosmarinic acid suppressed the proliferation of HASMC via induction of the expression of apoptotic proteins including cleaved poly ADP-ribose polymerase (PARP), and caspase-3. Rosmarinic acid decreased anti-apoptotic Bcl-2 and increased pro-apoptotic Bax. Moreover, treatment of rosmarinic acid decreased the G1/S cycle regulation proteins (cyclin D1, cyclin E, CDK2, CDK4 and CDK6) and increased p21, p27 and p53. Rosmarinic acid also blocked HASMC migration via suppression of MMP-9 and MMP-2. Taken together, these results indicate that rosmarinic acid has the potential for use as an anti-atherosclerosis agent.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권4호
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• pp.417-425
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• 2017

벌사상자는 여성의 생식기 질환이나 화농성 피부염에 주로 사용되어온 한약재로, 최근 들어 암과 관련된 연구가 많이 이루어짐에 따라 벌사상자의 항암 효과에 대한 관심이 높아지고 있다. 벌사상자의 대표적인 성분인 osthole, xanthotoxol 등은 벤젠고리 화합물로 에탄올과 같은 유기용매에 잘 용해된다. 이에 따라 본 연구에서는 AGS 위암세포에서 벌사상자 에탄올 추출물(CME)에 대한 세포주기 정지 유도 효과를 확인하고자 하였다. CME 처리에 의한 AGS 위암세포의 증식 억제 유도 효과 및 세포독성 효과를 확인하기 위하여 MTT assay와 LDH release assay를 실시한 결과, 농도 및 시간 의존적으로 세포생존율이 감소하였으며, 농도 의존적인 세포독성 효과를 확인하였다. 또한, CME의 농도가 증가할수록 AGS 위암세포의 형태학적 변화가 관찰되었다. 이러한 세포증식 억제 유도 효과가 세포주기 정지에 의한 것인지 확인하기 위하여 CME를 농도별로 24시간 동안 처리한 후 세포주기를 측정하였다. 그 결과 G1기의 세포가 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. 그리고 CME의 처리가 세포주기와 관련된 단백질에 미치는 영향을 알아보기 위하여 western blot analysis를 실시하여 G1기 세포주기 정지와 관련된 신호 단백질들의 발현 변화를 확인하였다. 그 결과 CME의 처리가 세포 증식과 분열에 중요한 역할을 하는 p-Akt와 p-GSK-$3{\beta}$의 발현을 저해하는 것을 확인하였고, 이에 따라 p53의 발현과 활성이 증가하여 p21의 발현이 증가함을 확인하였다. 또한, p21의 증가에 따른 cyclin E의 발현 감소와 CDK2의 비활성화 상태인 p-CDK(T14), p-CDK(Y15)의 발현 증가를 확인하였다. 이와 같은 CME의 세포주기 억제 유도 효과가 일어나는 신호경로를 확인하기 위하여 LY294002(PI3K/Akt 저해제), BIO(GSK-$3{\beta}$ 저해제), Pifithrin-${\alpha}$(p53 저해제)를 CME와 각각 또는 병행 처리한 후 MTT assay, 세포주기 측정, western blot analysis를 진행하였다. 그 결과 LY294002의 처리는 CME 처리군과 유사하게 세포생존율을 저해시키고 G1기 정지를 유도했으며, 세포주기 단백질을 조절하였다. 또한, GSK-$3{\beta}$와 p53 저해제를 처리하였을 때 CME를 병행 처리했음에도 불구하고 세포증식 억제나 G1기 정지와 같은 항암 효과가 나타나지 않았으며, 관련 신호경로 단백질의 변화도 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 CME의 처리가 Akt/GSK-$3{\beta}$/p53 신호경로를 조절하여 cyclin E의 발현을 감소시키고 CDK2의 활성을 억제함으로써 G1기 세포주기 정지를 유도함을 확인하였다.