Park, Seoyoung;Kim, Joo-Hyun;Son, Younglim;Goh, Sung-Ho;Oh, Sangtaek
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.26
no.6
/
pp.1063-1066
/
2016
Longan (Dimocarpus longan Lour.) has been used as a traditional oriental medicine and possesses a number of physiological activities. In this study, we used cell-based herbal extract screening to identify longan fruit extract (LFE) as an activator of osteoblast differentiation. LFE up-regulated alkaline phosphatase (ALP) activity, induced mineralization, and activated Runx2 gene expression in MC3T3-E1 cells. Furthermore, treatment of MC3T3-E1 cells with LFE promoted the phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase1/2 (Erk1/2); however, abrogation of Erk1/2 activation with PD98059 resulted in down-regulation of the phospho-SMAD1/5/8 and Runx2 levels, which in turn reduced the ALP activity. Our findings suggest that LFE exerts its osteogenic activity through activation of the ERK signaling pathway and may have potential as an herbal therapeutic or a preventive agent for the treatment of osteoporosis.
Despite the importance of the receptor activator of nuclear factor (NF)-kappaB ligand (RANKL)-RANK signaling mechanisms on osteoclast differentiation, little has been studied on how RANK expression is regulated or what regulates its expression during osteoclastogenesis. We show here that insulin signaling increases RANK expression, thus enhancing osteoclast differentiation by RANKL. Insulin stimulation induced RANK gene expression in time- and dose-dependent manners and insulin receptor shRNA completely abolished RANK expression induced by insulin in bone marrow-derived monocyte/macrophage cells (BMMs). Moreover, the addition of insulin in the presence of RANKL promoted RANK expression. The ability of insulin to regulate RANK expression depends on extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) since only PD98059, an ERK1/2 inhibitor, specifically inhibited its expression by insulin. However, the RANK expression by RANKL was blocked by all three mitogen-activated protein (MAP) kinases inhibitors. The activation of RANK increased differentiation of BMMs into tartrate-resistant acid phosphatase-positive ($TRAP^+$) osteoclasts as well as the expression of dendritic cell-specific transmembrane protein (DC-STAMP) and d2 isoform of vacuolar ($H^+$) ATPase (v-ATPase) Vo domain (Atp6v0d2), genes critical for osteoclastic cell-cell fusion. Collectively, these results suggest that insulin induces RANK expression via ERK1/2, which contributes to the enhancement of osteoclast differentiation.
Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
/
2003.11a
/
pp.83-83
/
2003
In our previous study, glucose deprivation was reported to induce the potentiated death and ATP loss in immunostimulated astroglia. And this vulnerability to glucose deprivation was due to overproduction of nitric oxide (NO) and hydrogen peroxide (H$_2$O$_2$). In the present study, the role of extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) in the glucose deprivation-induced death of immunostimulated astroglia was examined. We showed that immunostimulation with LPS+IFN-ν activated the ERKl/2 signal pathway and produced a large amount of NO and H$_2$O$_2$. Generation of NO and H$_2$O$_2$ in immunostimulated astroglia was mediated via ERK1/2 signal pathways, since addition of the ERK kinase (MEKl) inhibitor PD98059 reduced NO and H$_2$O$_2$production. ERK1/2 activation-mediated NO and H$_2$O$_2$ production is due to an activation of iNOS and NADPH oxidase, respectively. Finally, we found that glucose deprivation caused ATP depletion and the augmented death in immunostimulated astroglia, which was also prevented by PD98059 treatment. These results demonstrate that the ERK1/2 signal pathways play an important role in glucose deprivation induced the death in immunostimulated astroglia by regulating the generation of NO and H$_2$O$_2$.
Dipyrithione (2, 2'-dithiobispyridine-1, 1'-dioxide, PTS2), a pyrithione derivate, is highly bactericidal and fungicidal. In this study we examined its apoptotic effect on HeLa cells. PTS2 induced HeLa cell death in a dose and time dependent manner. ERK1/2 and p38 were markedly activated, but little JNK1/2 activation was detected. Suppression of p38 activation by SB203580 reduced the extent of apoptosis of the HeLa cells and also prevented induction of p21, release of cytochrome c, and cleavage of caspase-3 and PARP. Inhibition of ERK1/2 with PD98059 increased apoptosis, indicating that ERK1/2 activation has an anti-apoptotic effect on PTS2-induced HeLa cell apoptosis. PTS2 also inhibited murine sarcoma 180 and hepatoma 22 tumor growth in an animal tumor model. Our findings indicate that PTS2 possesses anti-tumor activity, that caspase-3 and poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) are involved in PTS2-induced HeLa cell apoptosis and that ERK1/2 and p38 have opposing effects on this apoptosis.
Streptozotocin (STZ)-induced murine models of type 1 diabetes have been used to examine ER stress during pancreatic ${\beta}$-cell apoptosis, as this ER stress plays important roles in the pathogenesis and development of the disease. However, the mechanisms linking type 1 diabetes to the ER stress-modulating anti-diabetic signaling pathway remain to be addressed, though it was recently established that ERK5 (Extracellular-signal-regulated kinase 5) contributes to the pathogeneses of diabetic complications. This study was undertaken to explore the mechanism whereby ERK5 inhibition instigates pancreatic ${\beta}$-cell apoptosis via an ER stress-dependent signaling pathway. STZ-induced diabetic WT and CHOP deficient mice were i.p. injected every 2 days for 6 days under BIX02189 (a specific ERK5 inhibitor) treatment in order to evaluate the role of ERK5. Hyperglycemia was exacerbated by co-treating C57BL/6J mice with STZ and BIX02189 as compared with mice administered with STZ alone. In addition, immunoblotting data revealed that ERK5 inhibition activated the unfolded protein response pathway accompanying apoptotic events, such as, PARP-1 and caspase-3 cleavage. Interestingly, ERK5 inhibition-induced exacerbation of pancreatic ${\beta}$-cell apoptosis was inhibited in CHOP deficient mice. Moreover, transduction of adenovirus encoding an active mutant form of $MEK5{\alpha}$, an upstream kinase of ERK5, inhibited STZ-induced unfolded protein responses and ${\beta}$-cell apoptosis. These results suggest that ERK5 protects against STZ-induced pancreatic ${\beta}$-cell apoptosis and hyperglycemia by interrupting the ER stress-mediated apoptotic pathway.
The actin cytoskeleton plays a key role in the entry of mitosis as well as in cytokinesis. In a previous study, we showed that actin disruption delays mitotic entry at G2/M by sustained activation of extracellular signal-related kinase 1/2 (ERK1/2) in primary cells but not in transformed cancer cell lines. Here, we examined the mechanism of cell cycle delay at G2/M by actin dysfunction in IMR-90 normal human fibroblasts. We observed that de-polymerization of actin with cytochalasin D (CD) constitutively activated ribosomal S6 kinase (RSK) and induced inhibitory phosphorylation of Cdc2 (Tyr 15) in IMR-90 cells. In the presence of an actin defect in IMR-90 cells, activating phosphorylation of Wee1 kinase (Ser 642) and inhibitory phosphorylation of Cdc25C (Ser 216) was also maintained. However, when kinase-dead RSK (DN-RSK) was overexpressed, we observed sustained activation of ERK1/2, but no delay in the G2/M transition, demonstrating that RSK functions downstream of ERK in cell cycle delay by actin dysfunction. In DN-RSK overexpressing IMR-90 cells treated with CD, phosphorylation of Cdc25C (Ser 216) was blocked and phosphorylation of Cdc2 (Tyr 15) was decreased, but the phosphorylation of Wee1 (Ser 642) was maintained, demonstrating that RSK directly controls phosphorylation of Cdc25C (Ser 216), but not the activity of Wee1. These results strongly suggest that actin dysfunction in primary cells activates ERK1/2 to inhibit Cdc2, delaying the cell cycle at G2/M by activating downstream RSK, which phosphorylates and blocks Cdc25C, and by directly activating Wee1.
Biased signaling or functional selectivity refers to the ability of an agonist or receptor to selectively activate a subset of transducers such as G protein and arrestin in the case of G protein-coupled receptors (GPCRs). Although signaling through arrestin has been reported from various GPCRs, only a few studies have examined side-by-side how it differs from signaling via G protein. In this study, two signaling pathways were compared using dopamine D2 receptor (D2R) mutants engineered via the evolutionary tracer method to selectively transduce signals through G protein or arrestin (D2G and D2Arr, respectively). D2G mediated the inhibition of cAMP production and ERK activation in the cytoplasm. D2Arr, in contrast, mediated receptor endocytosis accompanied by arrestin ubiquitination and ERK activation in the nucleus as well as in the cytoplasm. D2Arr-mediated ERK activation occurred in a manner dependent on arrestin3 but not arrestin2, accompanied by the nuclear translocation of arrestin3 via importin1. D2R-mediated ERK activation, which occurred in both the cytosol and nucleus, was limited to the cytosol when cellular arrestin3 was depleted. This finding supports the results obtained with D2Arr and D2G. Taken together, these observations indicate that biased signal transduction pathways activate distinct downstream mechanisms and that the subcellular regions in which they occur could be different when the same effectors are involved. These findings broaden our understanding on the relation between biased receptors and the corresponding downstream signaling, which is critical for elucidating the functional roles of biased pathways.
Nitric oxide (NO) plays an important role as a signaling molecule in the proliferation of placenta trophoblasts. In this study, we investigated the effect of NO on the activation of phospholipase C (PLC) in BeWo cells, choriocar-cinoma cell line. Sodium nitroprusside (SNP), an agent to produce NO spontaneously in cells, alone increased $[^3H]$ thymidine incorporation of BeWo cells, indicating NO stimulates proliferation of the cells. NO-induced proliferation of BeWo cells was blocked by U73122, an inhibitor of PLC, suggesting that NO-induced PLC activation is involved in the cell proliferation. NO also stimulated extracellular signal-regulated kinase (ERK) in BeWo cells, indicated by increased phosphorylation of ERK1/2 in Western blotting using anti-phospho-ERK1/2 antibody. NO-induced phos-phorylation of ERK1/2 was not abrogated by U73122. $PLC\gamma_1$l but not$PLC\gamma_2$ was tyrosine phosphorylated by SNP in immunoprecipitation assay using anti-$PLC\gamma_1$/$PLC\gamma_2$ antibodies, and SNP-induced phosphorylation of $PLC\gamma_1$ was abrogated by pre-treatment of cells with genistein and PD98059, indicating that NO induced-phosphorylation of $PLC\gamma_1$ is mediated by ERK. These results suggest that NO stimulates the proliferation of BeWo cells through ERK and $PLC\gamma_1$.
Park, Youn-Hee;Park, Hwan-Ki;Lee, Hyo-Jin;Park, Sun-Mu;Choi, Sang-Won;Lee, Won-Jung
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.6
no.3
/
pp.165-169
/
2002
We have previously demonstrated that phytoestrogens isolated from safflower seeds significantly attenuated bone loss in ovariectomized rats, and directly stimulated proliferation and differentiation of cultured osteoblastic cells. In an attempt to elucidate underlying cellular mechanisms, in the present study we investigated effects of $17{\beta}-estradiol\;(E_2)$ and phytoestrogens such as matairesinol and acacetin, a type of lignan and flavonoid, respectively, on activation of mitogen activated protein (MAP) kinases, extracellular signal-regulated kinase 1 (ERK1) and ERK2, in cultured osteoblastic ROS 17/2.8 cells. Western blot analysis with anti-MAP kinase antibody showed that a wide range concentrations $(10^{-14}\;to\;10^{-6}\;M)\;of\;E_2$ as well as both phytoestrogens induced rapid and transient activation of ERK1/2 through phosphorylation within minutes. Maximum activation of MAP kinases by $E_2$ and phytoestrogens were observed at 10 and 15 min, respectively. $E_2-induced$ phosphorylation of ERK1/2 returned to the control level at 30 min, whereas phytoestrogen-induced phosphorylation was maintained at high level until 30 min. PD-98059, a highly selective inhibitor of MAP kinase, prevented phosphorylation of ERK1/2 in the cells treated either with $E_2$ or phytoestrogens. To examine a possible involvement of estrogen receptor in the activation process of MAP kinase, Western blot analysis was performed in the presence and absence of the estrogen receptor antagonists, ICI 182,780 and tamoxifen. These antagonists blocked MAP kinase phosphorylation induced not only by $E_2,$ but also by the phytoestrogens. To the best our knowledge, this study is the first to demonstrate that phytoestrogens such as flavonoid and lignan extracted from safflower seeds produce a rapid activation of MAP kinase, at least partially via membrane estrogen receptor of the cultured osteoblastic cells.
We investigated the expression of muscarinic acetylcholine receptors (mAChRs) and their possible involvement in the regulation of cell proliferation in four colon cancer cell lines (SNU-61, SNU-81, SNU-407, and SNU-1033) derived from Korean colon carcinoma patients. A ligand binding assay showed that all four cell lines expressed mAChRs. Treatment of the four cell lines with the cholinergic agonist carbachol led to the activation of extracellular signal-regulated kinases 1 and 2 (ERK1/2). In SNU-407 cells, carbachol significantly stimulated cell proliferation, which could be abolished by the muscarinic antagonist atropine and the ERK1/2 kinase inhibitor PD98059. These results indicate that mAChRs specifically mediate the proliferation of SNU-407 colon cancer cells via the ERK1/2 pathway.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.