• Journal of Life Science
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• 제10권2호
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• pp.39-44
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• 2000

Trichostatin A (TSA) is a Streptomyces product, which inhibits the enzyme activity of histone deacetylase. It is also known as an inducer of apoptosis in several human cancer cell lines. In this study, we investigated the mechanism of apoptosis induced by TSA in MDA-MB-231 human breast carcinoma cells. The cytotoxicity of TSA on MDA-MB-231 cells was assessed by MTT assay. The cell viability was decreased dose-dependently and the IC\ulcorner value was about 100 ng/ml after 48 h treatment with TSA. Morphological change and DNA ladder formation, the biochemical hallmarks of apoptotic cell death, were observed after treatment of TSA in a concentration-dependent manner, which was accompanied with cleavage of poly(ADP-ribose) polymerase and $\beta$-catenin, and activation of caspase-3. TSA treatment up-regulated the expression of a cyclin-dependent kinase inhibitor p21 (Wafl/Cip1) protein, a key regulatory protein of the cell cycle. However, there is no detectable change of both Bcl-2 and Bax expressions. These results demonstrated that TSA might inhibit cell growth through apoptosis in human breast carcinoma MDA-MB-231 cells.

• International Journal of Stem Cells
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• 제16권1호
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• pp.27-35
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• 2023

Background and Objectives: Spermatogonial stem cells (SSCs) are the most primitive cells in spermatogenesis and are the only adult stem cells capable of passing on the genome of a given species to the next generation. SSCs are the only adult stem cells known to exhibit high Oct4 expression and can be induced to self-reprogram into pluripotent cells depending on culture conditions. Epigenetic modulation is well known to be involved in the induction of pluripotency of somatic cells. However, epigenetic modulation in self-reprogramming of SSCs into pluripotent cells has not been studied. Methods and Results: In this study, we examined the involvement of epigenetic modulation by assessing whether selfreprogramming of SSCs is enhanced by treatment with epigenetic modulators. We found that second-generation selective class I HDAC inhibitors increased SSC reprogramming efficiency, whereas non-selective HDAC inhibitors had no effect. Conclusions: We showed that pluripotent stem cells derived from adult SSCs by treatment with small molecules with epigenetic modulator functions exhibit pluripotency in vitro and in vivo. Our results suggest that the mechanism of SSC reprogramming by epigenetic modulator can be used for important applications in epigenetic reprogramming research.

• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.96-105
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• 2020

서투인 억제제는 유형 III 히스톤 데아세틸라제(HDAC)인 서투인을 억제하는 화합물이며, 약제학적 및 치료학적 가치를 갖는다. 합성 서투인 억제제는 효모 S. cerevisiae 에서 세포-기반 스크린을 사용하여 발견되었고 특성화되었으며 서투인의 기능과 관련된 노화, 발암 및 당뇨병을 연구하는데 사용되었다. 의학 분야에서 합성 서투인 억제제는 보다 강력한 효능과 특이성을 얻기 위해 개발되어 왔다. 니코틴아미드 및 티오아세틸리신 함유 화합물, β-나프톨 함유화합물, 인돌 유도체. 수마린, 테노빈 및 그 유사체가 개발 되었다. 서투인 억제제는 식물 발달에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌으며 식물의 화학적 유전학에 사용되었다. 그러나, 시르티놀-내성 돌연변이 체는 알데히드 옥시다제에 대한 몰리브돕테린 보조인자의 생합성 유전자에 돌연변이가 있었다. 일부 천연 플라보노이드, 카테킨 유도체 및 퀴르세틴 유도체는 서투인 억제제로서 작용하며 치료 목적을 위한 보다 강력한 억제제를 찾기 위해 연구 되고 있다. 이 리뷰에서, 서투인을 소개하면서 치료제에서 개발된 서투인 억제제를 소개한다. 서투인 억제제인 서티놀은 식물에서 화학적 유전학에 예기치 않게 사용되었습니다. 보다 강력하고 선택적인 서투인 억제제가 치료제에서 개발되어야 하고, 약학에서 개발된 다른 서투인 억제제는 식물에서 보다 진정한 서투인을 찾기 위해 사용되어야 한다.

• 생명과학회지
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• 제17권4호
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• pp.552-560
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• 2007

본 연구에서는 인체백혈병세포 U937에서 HDAC 저해제에 의한 증식억제, 세포주기 교란 및 apoptosis 유도에 미치는 Bcl-2 유전자의 영향에 관하여 조사하였다. 이를 위하여 U937/vector 및 U937/Bcl-2 세포주를 대상으로 대표적인 HDAC 저해제인 TSA 및 Na-B 처리에 의한 세포 증식 및 생존율에 미치는 영향을 조사한 결과, TSA에 의한 U937 세포의 증식억제 및 생존율의 감소는 Bcl-2의 과발현에 의하여 차단되는 효과를 보였으나, Na-B는 U937/vector 및 U937/Bcl-2세포사이에 큰 변화를 보이지는 않았다. 세포주기 교란효과에서 Na-B는 TSA에 비하여 유의적인 차이를 보이지 못하였으며, 이는 TSA에 의한 apoptosis가 U937/Bcl-2 세포에서는 억제되었으나, Na-B에 의한 apoptosis는 Bcl-2의 과발현에 의하여 차단되지 못한 것과 연관성이 있는 결과였다. 또한 TSA에 의한 apoptosis 유발의 Bcl-2에 의한 차단 효과는 TSA에 의하여 활성화된 caspase의 활성 억제, Bcl-2 발현 자체의 완화 등 apoptosis 조절 인자들의 발현 및 활성 변화에 기인 된 것임을 알 수 있었다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권1호
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• pp.99-108
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• 2004

목적: 생체 내로 이식한 신경 줄기 세포의 이동과 증식을 비침습적으로 추적하는 것은 기초와 임상에서 중요한 것으로 알려져 있다. 신경줄기 세포주(F3)를 생체내로 이식 후, 비침습적으로 추적하기 위해 사람의 hNIS 유전자를 F3 세포에 안정적으로 형질 도입하여 세포 배양 시간 및 조건에 따른 F3-NIS 세포 내에서 hNIS 유전자의 발현 변화를 알아보았다. 방법: HB1.F3는 태아 종뇌에서 신경 줄기 세포를 분리한 후 v-myc유전자로 불멸화한 신경줄기 세포주이다. CMV 프로모터 조절 받도록 hNIS와 하이그로마이신 저항 유전자를 IRES(internal ribosomal entry site)를 이용하여 재조합하였다(pIRES-NIS/Hyg). pIRES-NIS/Hyg를 리포좀을 이용하여 HB1.F3 세포를 형질전환 하였다. 탈메틸화시약(5-Azacytidine)와 히스톤탈아실화효소저해제(trichostatin; TSA)을 세포주에 24시간 처리한 후, hNIS 발현을 I-125 섭취율과 역전사효소 중합효소연쇄반응(RT-PCR)으고 측정하였다. 결과: pIRES-NIS/Hyg 재조합 유전자를 HB1.F3에 형질도입 후, 2주 동안 하이그로마이신 B를 처리해 hNIS 유전자를 안정적으로 발현하는 HB1.F3 세포를 얻었다(F3-NIS III). I-125 섭취율은 HB1.F3에 비해 F3-NIS가 12.9배 높았으며, $KClO_4$를 처리 했을 때 F3-NIS의 I-125 섭취가 완전히 저해되었다. F3-NIS를 계대 배양하면 hNIS 유전자의 발현이 1.9배 까지 서서히 감소하였다. 5-Azacytidine과 TSA를 F3-NIS에 24시간 처리한 결과, I-125 섭취율이 5-Azacytidine과 TSA 농도에 따라 증가되었다. 또한 같은 방법으로 F3-NIS 세포에 5-Azacytidine과 TSA를 처리한 후 hNIS 프라이머로 RT-PCR을 수행한 결과 hNIS mRNA가 농도에 따라 증가 되었다. 결론: hNIS 유전자 이입된 F3 세포는 계대 배양하는 동안 생물학적인 특성이 변화되는 것으로 관찰되었으며, 이는 줄기 세포에 이입된 외래 유전자의 발현이 DNA 탈메틸화나 히스혼아세틸화를 통한 에피지네틱 조율 때문이라고 생각한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제23권2호
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• pp.116-122
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• 2005

목적: 히스톤탈아세틸화효소 억제제는 그 자체의 항암효과뿐만 아니라 방사선 감작제로서의 효과가 점차분명해져가고 있다. 최근 Class I 특이적인 히스톤탈아세틸화효소 억제제의 개발로 계층 특이적인(Class specific) 연구가 가능해짐에 따라, 본 연구에서는 서로 다른 히스톤탈아세틸화효소억제제의 방사선감작효과를 비교함과 동시에 p53 발현도의 차이가 히스톤탈아세틸화효소억제제의 방사선 감수성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 이를 위해 p53 발현도가 매우 낮은 HeLa 세포에 p53의 핵 외 수송을 억제하여 세포질 내 분해를 차단하는 Leptomycin B를 처리하여 p53의 발현도를 현저하게 높인 후, Trichostatin와 SK7041의 방사선 민감도를 비교 관찰하였다. 결과: 세포생존곡선, SER 및 SF2를 비교 분석 시, p53의 발현이 높은 Leptomycin B 처리군에서 Trichostatin A가 Class I HDAC만을 억제하는 SK7041에 비해 유의하게 높은 방사선 감작효과를 나타내었다. 이는 p53이 Class I 특이적 억제제인 SK7041과 Class I과 II를 모두 억제하는 TSA의 방사선감작효과에 미치는 영향의 차이에 기전적으로 관여함을 시사한다. 결론: Leptomycln B에 의해 유도된 p53의 발현증가는 Class I과 Class I과 II를 모두 억제하는 TSA의 방사선 감작효과를 증강시킨다.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제4권1호
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• pp.31-44
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• 2008

The forced swim test (FST) is the most widely used model for assessing potential antidepressant activity. Although it has been shown that lateral septum is involved with the FST-related behavior, it is not clear whether antidepressant treatments could alter the FST-induced gene expression profile in the lateral septum. In the present study, the gene expression profiles in response to FST and reboxetine pretreatment were observed in the lateral septum of rats. Reboxetine is known as a most selective serotonin norepinephrine reuptake inhibitor. In addition, we compared the changes in gene expression profile between reboxetine response and nonresponse groups, which were determined by counting FST-related behavior. After FST, lateral septum from controls and reboxetine pretreated group were dissected and gene expression profiles were assessed using an Affymetrix microarray system containing 15,923 genes. Various genes with different functions were changed in reboxetine response group compared with reboxetine nonresponse group, In particular, pleiotrophin, orexin receptor 2, serotonin 2A receptor, neuropeptide Y5 receptor and thyroid hormone receptor $\beta$ were decreased in reboxetine response group, but Lim motif-containing protein kinase 1 (Limk1) and histone deacetylase 1 (HDAC1) were increased. Although further studies are required for direct roles of these genes in reboxetine response, the microarray may provide tools to find out potential target genes and signaling pathways in antidepressant response.

• 생명과학회지
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• 제19권9호
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• pp.1314-1320
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• 2009

히스톤 디아세틸라이제 저해제(HDACI)는 최근에 새로운 미래형 항암제로 주목을 받고 있으며 다른 항암요법 및 치료제와의 병용치료에도 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. HDACI은 다양한 조직기원의 암세포에서 증식억제 및 세포사멸 유도능이 시험되어 왔으나 비소세포폐암 세포에서 그 작용 및 기전이 명확히 조사된 바가 없다. 본 연구는 HDACI 중의 하나인 sodium butyrate (SB)를 비소세포폐암 세포주인 H460에 처리하여 세포생존율, 세포주기 분석, 세포사멸도를 평가하고, 이와 관련하여 세포사멸 관련 단백질, p53, ERK의 변화를 조사하고자 하였다. 3가지 다른 농도(2.5, 7.5, 20 mM)의 SB에 H460 세포가 48시간 노출되었을 때, 세포 생존율은 농도의존적으로 감소되었으나 7.5 mM 이상의 농도에서 대조군에 비해 유의한 생존을 감소를 보였고, 20 mM에서 생존을 50% 전후를 나타냈다. SB노출은 H460 세포의 사멸을 유발하였는데, 세포사의 유형은 아포토시스와 괴사가 동시에 발생함이 Annexin-V 분석으로 확인되었다. H460 세포에서 SB에 의해 유발되는 뚜렷한 세포주기의 변화양상은 G2/M기정지였으며, 이러한 세포주기의 지연현상으로 세포사멸이 초래되는 것으로 생각된다. SB처리는 아포토시스 발생관련 효소인 caspase-3과 caspase-7의 활성화를 유발하였으며, 이에 의한 PARP 단백 질의 분절화도 관찰되었다. 동시에, 항세포사별 단백질인 XIAP의 단백질 함량은 감소함을 보였다. SB 노출에 의한 세포주기의 G2/M기의 정지현상과 관련하여는 p53 단백질의 증가가 주목할 만한 하였다. SB의 H460세포에의 처리는 일반 ERK단백질의 함량 변화를 유도하지 않았으나, 인산화형의 ERK는 SB처리농도에 의존적으로 그 단백질 함량이 감소하였다. 이는 ERK가 비소세포폐암 세포인 H460에서 세포생존 및 유지와 관련된 단백질의 인산화에 계속적으로 관여하고 있다는 사실을 암시한다. 즉, SB의 처리는 ERK의 인산화를 유의하게 억제하는 기전과 관련이 있을 가능성이 높다고 추측된다. 향후 SB의 노출에 의한 PERK 감소 기전에 대한 연구가 추가적으로 진행되면 SB의 더욱 효율적인 암세포 사멸 유도 전략수립에 도움을 줄 수 있을 것이라 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제15권6호
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• pp.994-1004
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• 2005

Dihydrofolate reductase (dhfr) promoter에는 전사 인자 Spl과 E2F가 결합하는 cis-acting 배열을 가지고 있다. dhfr 유전자의 전사는 세포 주기 Gl/S기 동안 최대의 발현을 나타낸다. 또한 Spl 전사 인자는 dhfr 유전자 발현의 활성화 및 불활성화를 조절하는 다양한 역할에 대한 연구가보고 되고 있으며, 최근 Spl-Rb과 E2F4-pl30 복합체가 CHOC400 세포에서 dhfr 유전자 발현에 안정한 형태를 형성하여 dhfr 발현을 억제한다는 연구 결과가 보고되었다. 본 연구에서는 Rb-양성 골육종 세포인 U2OS 및 Rb음성인 자궁경부암 C33A 세포에서 histon deacetylase (HDAC)에 대한 특이적인 저해제인 trichostatn A (TSA)를 처리한 후 세포주기 조절에 중심적 인자들인 dhfr cyclin E 및 cyclin A의 전사활성에 대한 HDACl의 기능을 조사하였다. U2OS 및 C33A 세포에서 TSA를 처리한 후, dhfr, cyclin E, cyclin A에 대한 mRNA 및 단백질 발현을 조사한 결과 U2OS 세포 특이적으로 dhfr cyclin E의 mRNA 발현과 단백질 발현이 크게 증가하였지만, cyclin A의 발현은 감소하였다. U2OS 세포에서 dhfr promoter construct에 대한 전사활성을 검사한 결과, TSA 처리는 dhfr promoter 영역으로부터 E2F 결합부위를 제거시킨 DHFR-Spl-luc를 통하여 dhfr promoter활성이 약 14배 증가되었다, 그러나 dhfr promoter 영역으로부터 Spl 결합부위를 제거시킨 DHFR-E2F-luc 영역을 포함하고 있는 promoter 활성은 TSA 처리에 의해 크게 증가되지 않았다. 본 연구에서 이러한 결과는 HDACI이 Spl을 통하여 dhfr promoter활성을 제어한다는 사실을 입증하였다. 한편 TSA는 U2OS 세포에서 HDAC의 활성을 통해서 세포주기 관련 인자들 가운데서 Gl 후기부터 활성화되는 대표적인 인자들인 dhfr과 cyclin E의 발현을 증가시키지만 G2 기에서 활성화되는 대표적인 인자인 cyclin A의 발현을 억제하는 상반된 기능을 가지고 있다는 사실을 확인하였다.