• 제목/요약/키워드: DNA cleavage

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차가버섯 물추출물의 대장암세포 증식억제 및 Apoptosis 유도기전 연구 (A Study on the Mechanisms by Which the Aqueous Extract of Inonotus obliquus Induces Apoptosis and Inhibits Proliferation in HT-29 Human Colon Cancer Cells)

  • 김은지;이용진;신현경;윤정한
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.516-523
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    • 2006
  • 차가버섯(Inonotus obliquus)은 한랭한 삼림지대에서 자라는 자작나무에 자생하는 버섯으로, 항종양 및 항돌연변이 활성이 있는 것으로 보고되고 있으나, 차가버섯의 항암기전에 대해 밝혀진 바가 없어, 본 연구에서는 인체의 대장암에서 유래한 HT-29 세포를 사용하여 차가버섯 물추출물의 대장암세포 증식 억제기전을 밝히고자 하였다. 차가버섯을 열수추출하여 냉동 건조하여 얻은 물추출물을 HT-29 세포 배양액에 여러 농도($0{\sim}100{\mu}g/mL$)로 첨가하여 세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 세포의 증식은 차가버섯 추출물 농도가 증가할수록 현저히 감소하였다. 차가버섯 물추출물 처리 농도에 비례하여 세포의 DNA합성은 감소하였고, apoptotic cell의 수는 현저히 증가하였다. Apoptosis의 주요한 조절 인자인 Bcl-2 family 단백질 수준은 차가버섯에 의해 변화하지 않았으나, cleaved caspase-8, -9, -3의 단백질 수준은 차가버섯에 의해 증가하였다. Caspase-8, -9, -3의 활성도 모두 차가버섯에 의해 유의적으로 증가하였다. Caspase-3의 표적 단백질로 세포의 생존에 결정적인 역할을 하는 PARP단백질의 분해도 차가버섯에 의해 현저히 증가하였다. 이 결과로부터 차가버섯 물추출물이 DNA합성을 억제하고 apoptosis를 유도하여 대장암 세포의 증식을 억제하고, caspase 경로의 활성을 증가하므로써 apoptosis를 유도한다는 결론을 내릴 수 있다. 또한 이 결과는 차가버섯 물추출물을 대장암의 예방이나 치료에 사용할 수 있는 가능성을 제시한다.

새로운 화합물 c-127의 세포고사 유도에 의한 항암효과 (Anti-tumor effect of new compound, 127, through the induction of apoptosis)

  • 백기환;한아름;신새론;진춘매;윤영욱;유승택;김종덕;최두영
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권6호
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    • pp.696-700
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    • 2009
  • 목 적 : Artemisinin은 인체에 대한 부작용이 적고 항말라리아 효능 뿐 아니라 강력한 항암효과가 있음이 알려져 있다. 저자들은 오까야마 약학대학에서 합성 된 350여개의 endoperoxide ring구조를 가진 artemisinin 유도체를 선별검사 하여 HL-60세포 주에 강력한 세포독성을 보여 준 c-127의 세포고사 유도 여부와 그 분자유전학적 기전을 알아보고자 하였다. 방 법 : HL-60세포는 RPMI 1640배지로 배양하였고 세포 생존율은 MTT분석으로 측정하였다. 세포고사 여부는 DNA추출과 전기영동법으로 확인하였으며 세포고사 유도 기전은 western blotting을 시행하여 알아보았다. 결 과 : C-127이 세포고사를 유도하여 HL-60세포의 세포 생존력을 농도 의존적으로 감소시켰다. C-127의 이런 항암효과의 분자 유전학적 기전으로는 caspase-8,3 활성화, Bcl-2 family인 Bid분절, JNK 인산화와 c-Jun 발현이 관여하였다. 결 론 : C-127이 HL-60 세포에서 세포고사를 유도하여 강력한 항암효과를 발현하였고, 그 기전으로 caspase cascade, Bcl-2 family, JNK인산화와 c-Jun활성화가 관여하였다.

Berberine에 의한 HepG2 세포의 사멸과정에서 활성기산소와 p38 MAP kinase의 역할에 관한 연구 (The Role of ROS and p38 MAP kinase in Berberine-Induced Apoptosis on Human Hepatoma HepG2 Cells)

  • 현미선;우원홍;허정무;김동호;문연자
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제51권2호
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    • pp.129-135
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    • 2008
  • Berberine은 전통적인 중의약재로 이용되어지는 isoquinoline alkaloid로 황련, 황백과 같은 식물에서 주로 추출되며, 약리효과로는 항암, 항염, 항균과 같은 다양한 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 간암세포에서 berberine의 산화적 스트레스에 의한 세포사멸기전에 대해서는 아직 밝혀진 바 없다. 따라서 본 연구는 사람의 간암세포인 HepG2 세포에서 berberien의 세포사멸기전에 reactive oxygen species(ROS)와 MAP kinase의 연관성을 조사하였다. Berberine은 HepG2 세포에서 처리 시간과 농도에 의존적으로 세포독성효과를 보였으며, $LD_{50}$은 berberine(50 ${\mu}M$) 처리 후 48시간에서 관찰 되었고, 세포고사의 특징인 핵의 응축 및 분절, DNA의 분절이 확인되었다. 또한 berberine에 의해 caspase-3, p53, p38 그리고 Bax의 발현이 현저하게 증가된 반면, anti-apoptotic 신호기전인 Bc1-2의 발현은 감소되었다. 이와 더불어 세포 내 nitric oxide(NO)와 ROS의 생성도 증가되었다. 본 연구 결과 HepG2 세포에서 berberine은 산화적 스트레스인 ROS와 NO의 생성을 유발하고 p38 MAP kinase와 p53의 인산화를 유도하였으며 미토콘드리아에서 Bcl-2의 감소와 bax의 증가, caspase-3의 활성을 경유하여 DNA의 손상을 통한 세포고사가 이루어지는 것을 확인 하였다.

사람 두경부 편평세포암종 HEp2 세포에서 BCH에 의한 세포성장 억제기전 (Mechanism of Growth Inhibition by BCH in HEp2 Human Head and Neck Squamous Cell Carcinoma)

  • 최봉규;정규용;조선호;김춘성;김도경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.555-560
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    • 2008
  • 사람 두경부 편평세포암종 HEp2 세포를 이용하여 아미노산 수송계 L 억제제인 BCH의 암세포 성장억제에 미치는 효과와 세포성장 억제기전을 밝히기 위해 HEp2 세포에서 uptake 실험, MTT 분석, DNA fragmentation 분석 및 immunoblotting 등을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 아미노산 수송계 L 억제제인 BCH는 L-leucine uptake를 농도 의존적으로 억제하였으며, 그 $IC_{50}$$ 51.2{\pm}3.8{\mu}M$로 산출되었다. BCH는 HEp2 세포의 성장을 시간과 농도에 의존적으로 억제하였다. BCH를 처리한 실험군에서 DNA fragmentation 현상은 볼 수 없었다. BCH를 처리한 실험군에서 procaspase-3과 procaspase-7의 proteolytic cleavage 현상은 볼 수 없었다. 본 연구의 결과로서 사람 두경부 편평세포 암종 HEp2 세포에서 아미노산 수송계 L 억제제 BCH는 LAT1 활성을 억제하여 세포성장에 필수적인 L-leucine 등 중성아미노산의 세포 내 고갈을 유도함으로써 HEp2 세포의 성장억제를 유도할 가능성이 있는 것으로 사료된다.

인체 신경세포에서 청뇌명신환(淸腦明神丸)의 산화적 스트레스에 대한 세포보호 효과 (Neuroprotective Effects of Cheongnoemyeongsin-hwan against Hydrogen Peroxide-induced DNA Damage and Apoptosis in Human Neuronal-Derived SH-SY5Y Cells)

  • 피국현;황원덕
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.51-68
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    • 2017
  • Objectives : Oxidative stress due to excessive accumulation of reactive oxygen species (ROS) is one of the risk factors for the development of several chronic diseases, including neurodegenerative diseases. Methods : In the present study, we investigated the protective effects of cheongnoemyeongsin-hwan (CNMSH) against oxidative stress‑induced cellular damage and elucidated the underlying mechanisms in neuronal-derived SH-SY5Y cells. Results : Our results revealed that treatment with CNMSH prior to hydrogen peroxide (H2O2) exposure significantly increased the SH-SY5Y cell viability, indicating that the exposure of the SH-SY5Y cells to CNMSH conferred a protective effect against oxidative stress. CNMSH also effectively attenuated H2O2‑induced comet tail formation, and decreased the phosphorylation levels of the histone ${\gamma}H2AX$, as well as the number of apoptotic bodies and Annexin V‑positive cells. In addition, CNMSH exhibited scavenging activity against intracellular ROS generation and restored the mitochondria membrane potential (MMP) loss that were induced by H2O2, suggesting that CNMSH prevents H2O2‑induced DNA damage and cell apoptosis. Moreover, H2O2 enhanced the cleavage of caspase-3 and degradation of poly (ADP-ribose)-polymerase, a typical substrate protein of activated caspase-3, as well as DNA fragmentation; however, these events were almost totally reversed by pretreatment with CNMSH. Furthermore, CNMSH increased the levels of heme oxygenase-1 (HO-1), which is a potent antioxidant enzyme, associated with the induction of nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2). According to our data, CNMSH is able to protect SH-SY5Y cells from H2O2-induced apoptosis throughout blocking cellular damage related to oxidative stress through a mechanism that would affect ROS elimination and activating Nrf2/HO-1 signaling pathway. Conclusions : Therefore, we believed that CNMSH may potentially serve as an agent for the treatment and prevention of neurodegenerative diseases caused by oxidative stress.

야관문의 에탄올 추출물에 의한 대장암세포의 성장억제 및 세포사멸유도 (Inhibition of Cell Proliferation and Induction of Apoptosis by Ethanolic Extract of Lespedeza cuneata G. Don in Human Colorectal Cancer HT-29 cells)

  • 조천;김예언;한인화;윤정미
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.911-917
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    • 2016
  • 본 연구에서는 야관문 에탄올 추출물의 인체 대장암세포 성장억제 효능 및 그 기전을 연구하였다. 야관문 에탄올 추출물을 0, 200, 400, $600{\mu}g/mL$ 농도로 48시간 처리하여 암세포 증식억제 효과를 측정한 결과 농도 의존적으로 감소하는 것으로 확인하였다. HT-29 세포에 대한 야관문 추출물의 $IC_{50}$ 값은 $554.26{\pm}8.81{\mu}g/mL$로 확인되었다. 또한 야관문 에탄올 추출물을 처리한 HT-29 세포에 대한 세포 성장 억제 기전을 확인한 결과 pro-caspase 3의 발현이 감소함에 따라 PARP의 분절 및 DNA 분절을 확인하고 anti-apoptotic단백질인 Bcl-2를 감소시켰으며 pro-apoptotic 단백질인 Bax의 수준을 증가시키는 것으로 확인하였다. 염증 관련 유전자 $TNF-{\alpha}$, IL-6 그리고 그의 전사인자인 $NF-{\kappa}B$는 야관문 에탄올 추출물 처리농도에 의존적으로 감소하는 것으로 확인하였고 유전자 SIRT1의 발현량도 증가하는 것으로 확인하였다. 그 결과 야관문 에탄올 추출물 처리에 따라서 HT-29의 세포 성장억제가 확인되어 apoptosis를 유도하는 것으로 확인되었고, 이러한 연구 결과는 야관문이 기능성 소재로서 기초적 데이터베이스로 활용될 수 있을 것으로 생각되며 앞으로 더욱더 야관문의 질병에 대한 효능 및 기전연구가 지속하여야 할 것으로 생각된다.

소 난자에 있어서 외래유전자가 도입된 정자의 직접 주입에 의한 EGFP 의 발현 (Expression of EGFP in Bovine Embryos after Intracytoplasmic Sperm Injection using Spermatozoa Co-cultured with Exogenous DNA)

  • Lee, . H. C.;S. J. Uhm;S. Y. Ann;H. J. Chung;Park, H. D.;Lee, H. T.;K. S. Chung
    • 한국가축번식학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.439-449
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    • 2000
  • 본 연구에서는 정자와 외래유전자인 EGFP 유전자를 공배양한 후 정자직접 주입술로 난자를 수정시켜 EGFP 유전자의 발현을 조사하였다. 정자는 외래유전자의 도입이 용이하도록 동결융해, 0.03% Tween-20과 0.02%의 Triton X-100의 처리를 통하여 정자두부의 원형질막을 제거하여 공시하였다. 수정된 난자는 소 난관상피세포가 포함된 CR1aa 배양액에서 공배양을 통하여 체외발달시켰으며, 난자의 발달에 따라 EGFP 유전자의 발현을 형광 현미경 하에서 조사하였다. 원형질막이 제거된 정자로부터 수정란의 정상수정을 확인하기 위하여 18시간째 2PN 2PB를 조사한 결과, 발생율은 각각 DTT 처리구 44.6%, DTT와 Twen-20 처리구 48.4%, DTT와 동결융해 처리구 44.4%, 그리고 DTT와 Triton X-100 처리구 42.9%였다. 수정란의 초기 배 분할율은 DTT 처리구 49.1 %, DTT와 Tween-20 처리구 58.5%, DTT와 동결융해 처리구 43.9% 그리고 DTT와 Triton X-100 처리구 48.4%였으며, 배반포 형성율은 DTT 처리구 10.2%, DTT와 Tween-20 처리구 13.0%, DTT와 동결융해 처리구 6.8% 그리고 DTT와 Triton X-100 처리구 6.5%였다. 이들 발달된 수정란 중 도입된 EGFP 유전자의 발현율은 DTT 처리구 3.8%, DTT와 Tween-20 처리구 11.1%, DTT와 동결융해 처리구 13.8% 그리고 DTT와 Triton X-100 처리구 8.9%로 나타났으며, 대부분의 발현은 모자이크 형태로 관찰되었다. 따라서 본 연구의 결과에 의하면 소에서 원형질막을 제거한 정자와 외래유전자의 공배양과 이 정자의 난자내 직접도입법에 의해 외래유전자를 가진 형질전환 소 수정란과 형질전환 소 생산이 가능할 것으로 생각된다.

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Identification of a Causal Pathogen of Watermelon Powdery Mildew in Korea and Development of a Genetic Linkage Marker for Resistance in Watermelon (Citrullus lanatus)

  • Han, Bal-Kum;Rhee, Sun-Ju;Jang, Yoon Jeong;Sim, Tae Yong;Kim, Yong-Jae;Park, Tae-Sung;Lee, Gung Pyo
    • 원예과학기술지
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    • 제34권6호
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    • pp.912-923
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    • 2016
  • Watermelon production is often limited by powdery mildew in areas with a large daily temperature range. Development of resistant watermelon cultivars can protect against powdery mildew; however, little is known about the characteristics of its causal agents. Here, we identified the genus and race of a causal pathogen of powdery mildew in Ansung province of South Korea, and developed molecular markers for the generation of resistant watermelon cultivars. The causal pathogen was determined to be Podosphaera xanthii based on multiple sequence alignments of internal transcribed spacers (ITS) of rDNA. The physiological race was identified as 1W, and the Ansung isolate was named P. xanthii 1W-AN. Following inoculation with the identified P. xanthii 1W-AN, we found inheritance of the resistant gene fitting a single dominant Mendelian model in a segregated population ('SBA' ${\times}$ PI 254744). To develop molecular markers linked to fungus-resistant loci, random amplified polymorphic DNA (RAPD) was accomplished between DNA pooled from eight near-isogenic lines (NILs; $BC_4F_6$), originated from PI 254744 and susceptible 'SBB' watermelon. After sequencing bands from RAPD were identified in all eight NILs and PI254744, 42 sequence-characterized amplifiedregion (SCAR) markers were developed. Overall, 107 $F_2$ plants derived from $BC_4F_6$ NIL-1 ${\times}$ 'SBB' were tested, and one SCAR marker was selected. Sequence comparison between the SCAR marker and the reference watermelon genome identified three Nco I restriction enzyme sites harboring a single nucleotide polymorphism, and codominant cleavage-amplified polymorphic site markers were subsequently developed. A CAPS marker was converted to a high-resolution melt (HRM) marker, which can discriminate C/T SNP (254PMR-HRM3). The 254PMR-HRM3 marker was evaluated in 138 $F_{2:3}$ plants of a segregating population ('SBA' ${\times}$ PI254744) and was presumed to be 4.3 cM from the resistance locus. These results could ensure P. xanthii 1W-AN resistance in watermelon germplasm and aid watermelon cultivar development in marker-assist breeding programs.

홍삼추출액의 인간성체신경줄기세포 증식과 세포사 관련 세포주기의 변화에 대한 효과 (The Red-ginseng Extract Alters the Cell Cycle and Viability in the Human Neuronal Stem Cells)

  • 김현정;강라미;안진영;한정순;김승업;이광우;김만호
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제28권1호
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    • pp.39-44
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    • 2004
  • 홍삼추출액의 신경성체줄기세포 성장과 생존에 미치는 영향을 분석하고자 human neuronal stem cell line인 F3 cell을 배양한 후 홍삼추출액을 여러 농도로 희석하여 MTT assay로 cell viability를 측정하였고 FACS analysis로 cell Cycle변화를 측정하였다. 특정한 농도에서는 세포가 증식되는 경향을 보였으며 농도가 증가되면서 viability가 감소되는 현상을 확인할 수 있었다. Cell cycle 분석상 세포증식시에는 5 phase 및 G2/M phase가 증가되는 경향을 보였고, viability가 감소되면서 S phase가 감소되고 G0/G1 phase 가 증가 되었다. 한편 DNA fragmentation이 cell viability감소에 따라 증가되었으나, Caspase 3 activation 또는 Bax expression과는 관련성이 적었다.

항암제에 저항성을 가지는 YD-9 human oral squamous carcinoma cell line에서 Pseudomonas aeruginosa exotoxin A의 p53 단백질 누적과 caspase를 활성화 경로를 통해 유도된 세포자멸사 (Pseudomonas aeruginosa Exotoxin A Induces Apoptosis in Chemoresistant YD-9 Human Oral Squamous Carcinoma Cell Line Via Accumulation of p53 and Activation of Caspases)

  • 김규천;길영기
    • 생명과학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.1047-1054
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    • 2009
  • 구강편평상피암종은 말기에서 종종 화학치료요법제들이 유도하는 세포자멸사에 저항성을 보인다. 박테리아의 독에 대한 진전된 이해는 암치료에 대한 새로운 치료전략으로 제기되어지고 있다. 본 연구는 Pseudomonas aeruginosa exotoxin A (PEA)가 세포자멸사 기작을 통해 항암제에 저항성을 보이는 YD-9 구강편평상피암종의 생존율을 현격하게 떨어뜨림을 설명하고 있다. 세포자멸사현상은 핵의 형태학적 변화와 DNA 분절 생성을 통해 입증되었다. PEA는 caspase-3, -6, -9 의 분절과 활성화를 일으켰다. 그리고 이러한 반응들은 caspase 의 기질에 해당하는 poly (ADP-ribose) polymerase (PARP), DFF45, 그리고 lamin A 의 단백질 분해를 야기했다. 사립체 막전위 감소, cytochrome c와 Smac/DlABLO의 사립체로부터 세포질로의 유리, 그리고 AIF의 사립체에서 핵으로 이동 등이 관찰되었다. p53, p21 그리고 $14-3-3{\gamma}$는 증가되는 반면 cyclin B와 cdc2는 감소되었다. 이상의 결과들을 종합해 보면 PEA는 caspase를 활성화시키고, 사립체에 변화를 야기시키고 더 나아가서 세포주기 유전자를 조절함으로써 항암제에 대한 강한 저항성을 보이는 YD-9 세포에서 세포자멸사를 유도한다.