• 생명과학회지
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• 제24권7호
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• pp.798-803
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• 2014

Cathepsin D (CtsD)는 아스파르트산 단백질 분해효소로서 cytochrome C의 방출을 유도하여 apoptosis 기전을 활성화시킨다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포에서 CtsD 발현 조절에 관여하는 microRNA에 대해 조사하였다. 먼저 지방전구세포 사멸시 CtsD 발현 변화를 관찰하기 위하여 DNA damage agent인 doxorubicin을 3T3-L1 세포주에 노출시켜 CtsD 발현이 증가함을 확인하였다. 또한 지방전구세포주에서 CtsD가 과발현되면 세포 생존율이 감소하였다. miRanda program을 이용하여 CtsD 유전자를 표적으로 하는 microRNA를 탐색하여 miR-145를 선발하였다. Luciferase reporter assay에 의해 miR-145가 CtsD 유전자의 3' UTR 부위에 결합하여 luciferase 활성을 감소시킴을 관찰하였다. 3T3-L1 세포주에 miR-145 mimic을 도입한 결과 CtsD mRNA 발현과 단백질 수준이 감소하였다. 또한 세포주에 doxorubicin을 처리한 결과 CtsD 유전자 발현 증가와 상반되게 miR-145 발현이 감소하였다. 이외에도 miR-145 inhibitor을 세포에 도입하면 세포 생존율이 감소하였다. 이러한 결과는 지방전구세포의 세포사멸에 CtsD가 관여할 수 있으며, miR-145에 의해 CtsD 발현이 직접 조절되고 있음을 나타낸다. 따라서, 지방전구세포의 사멸을 유도하기 위해서는 miR-145 발현 제어가 주요한 표적이 될 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구결과는 향후 비만 예방 및 치료를 위한 지방세포 사멸기전 규명에 중요한 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• Molecules and Cells
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• 제41권5호
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• pp.423-435
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• 2018

This investigation was aimed at working out the combined role of lncRNA H19, miR-29b and Wnt signaling in the development of colorectal cancer (CRC). In the aggregate, 185 CRC tissues and corresponding para-carcinoma tissues were gathered. The human CRC cell lines (i.e. HT29, HCT116, SW480 and SW620) and normal colorectal mucosa cell line (NCM460) were also purchased. Si-H19, si-NC, miR-29b-3p mimics, miR-29b-3p inhibitor, si-PGRN and negative control (NC) were, respectively, transfected into the CRC cells. Luciferase reporter plasmids were prepared to evaluate the transduction activity of $Wnt/{\beta}-catenin$ signaling pathway, and dual-luciferase reporter gene assay was arranged to confirm the targeted relationship between H19 and miR-29b-3p, as well as between miR-29b-3p and PGRN. Finally, the proliferative and invasive capacities of CRC cells were appraised through transwell, MTT and scratch assays. As a result, overexpressed H19 and down-expressed miR-29b-3p displayed close associations with the CRC patients' poor prognosis (P < 0.05). Besides, transfection with si-H19, miR-29b-3p mimic or si-PGRN were correlated with elevated E-cadherin expression, decreased snail and vimentin expressions, as well as less-motivated cell proliferation and cell metastasis (P < 0.05). Moreover, H19 was verified to directly target miR-29b-3p based on the luciferase reporter gene assay (P < 0.05), and miR-29b-3p also bound to PGRN in a direct manner (P < 0.05). Finally, addition of LiCl ($Wnt/{\beta}-catenin$ pathway activator) or XAV93920 ($Wnt/{\beta}-catenin$ pathway inhibitor) would cause remarkably altered E-cadherin, c-Myc, vimentin and snail expressions, as well as significantly changed transcriptional activity of ${\beta}-catenin/Tcf$ reporter plasmid (P < 0.05). In conclusion, the lncRNA H19/miR-29b-3p/PGRN/Wnt axis counted a great deal for seeking appropriate diagnostic biomarkers and treatment targets for CRC.

• Journal of Ginseng Research
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• 제43권3호
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• pp.452-459
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• 2019

Background: Ginsenoside compound K(C-K), a major metabolite of ginsenoside, exhibits anticancer activity in various cancer cells and animal models. A cell signaling study has shown that C-K inhibited nuclear factor-kappa B ($NF-{\kappa}B$) pathway in human astroglial cells and liver cancer cells. However, the molecular targets of C-K and the initiating events were not elucidated. Methods: Interaction between C-K and Annexin A2 was determined by molecular docking and thermal shift assay. HepG2 cells were treated with C-K, followed by a luciferase reporter assay for $NF-{\kappa}B$, immunofluorescence imaging for the subcellular localization of Annexin A2 and $NF-{\kappa}B$ p50 subunit, coimmunoprecipitation of Annexin A2 and $NF-{\kappa}B$ p50 subunit, and both cell viability assay and plate clone formation assay to determine the cell viability. Results: Both molecular docking and thermal shift assay positively confirmed the interaction between Annexin A2 and C-K. This interaction prevented the interaction between Annexin A2 and $NF-{\kappa}B$ p50 subunit and their nuclear colocalization, which attenuated the activation of $NF-{\kappa}B$ and the expression of its downstream genes, followed by the activation of caspase 9 and 3. In addition, the overexpression of Annexin A2-K320A, a C-K binding-deficient mutant of Annexin A2, rendered cells to resist C-K treatment, indicating that C-K exerts its cytotoxic activity mainly by targeting Annexin A2. Conclusion: This study for the first time revealed a cellular target of C-K and the molecular mechanism for its anticancer activity.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권5호
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• pp.383-393
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• 2008

목적: 조직 특이 프로모터를 이용하면 특정 암조직내에서만 원하는 치료유전자를 발현시킬 수 있다. 나트륨 옥소 공동 수송체(sodium iodide symporter: NIS) 유전자는 옥소를 섭취하는 특성을 가져 방사성옥소를 이용한 치료용 유전자로 사용될 수 있다. 광학 영상용 유전자인 luciferase (Luc) 유전자를 세포에 이입하면 비침습적으로 유전자가 이입된 세포의 상태를 평가할 수 있다. 본 연구는 간암 특이성을 나타내는 AFP 프로모터에 의해 발현이 조절되는 NIS유전자와 CMV프로모터에 의해 발현되는 Luc유전자를 간암세포에 이입하여 NIS유전자 이입에 의한 방사성옥소 유전자치료의 효과를 알아보고, 종양사멸 정도를 광학 리포터 유전자 발현으로 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: AFP enhancer와 GSTP 프로모터를 연결하여 AFP프로모터를 제작하였으며 이를 NIS유전자와 연결하였다. 또한 CMV 프로모터에 조절 받는 Luc 유전자를 동시에 삽입하여 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 생산하였다. 실험 대상 세포주로는 간암세포주인 HepG2와 Huh-7 세포와 사람 대장암세포주인 HCT-15 세포를 이용하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 발현벡터를 Liposome을 이용해 실험대상 세포주 내로 이입하였으며, 방사성옥소 섭취율과 방사성옥소의 유출량을 측정하였다. 또한 Luciferase 발현 정도를 luminometer로 측정하였으며, clonogenic assay를 통하여 I-131에 대한 세포주에 따른 사멸효과 차이를 알아보았다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입 세포주를 누드마우스에 대퇴부 피하에 주입하여 I-131 축적여부를 감마카메라 영상을 획득하였다. 결과: AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 제작하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포의 방사성옥소 섭취율은 유전자 이입이 되지 않은 대조군 HepG2와 Huh-7 세포에 비하여 높았으며, $KClO_4$를 처리시 옥소 섭취가 저해되었다. 대장암 세포주인 HCT-15세포에 AFP-NIS-CMV-Luc유전자를 이입 시 방사성옥소의 섭취률은 증가되지 않았다. 30분간 방사성옥소를 섭취시킨 AFP-NIS-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포에서의 방사성옥소의 유출반감기는 약 4분과 6분으로 각각 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2, Huh-7세포의 Luc 유전자의 발현은 241, 441 $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났으며, 대조군 HepG2와 Huh구세포에서의 Luc 유전자의 발현은 74, $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났다. HCT-15 세포는 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되지 않았으나, HepG2 및 Huh-7 세포는 FP-NIS-CMV-Luc 유전자 이 입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되었으며, Huh-7세포의 경우 0.5mCi의 I-131을 투여한 경우 모든 세포가 사멸하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포수가 많을수록 방사성옥소 섭취율이 증가하며 luciferase활성도도 높게 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포를 이식한 누드마우스에 I-131 감마카메라 영상에서 종양이식부위에 방사능 축적을 관찰 할 수 있었다. 결론: AFP프로모터의 의하여 NIS유전자가 발현되며, CMV프로모터에 의한 Luc 유전자가 발현되는 벡터를 제작하였으며, 이 벡터를 이입한 경우 간암세포에서만 I-131의 세포 독성이 증가하는 효과를 나타내었다. 또한 Luc유전자를 이용하여 비침습적인 광학 영상으로 세포사멸 효과를 확인할 수 있었다. 간암특이 프로모터에 조절되는 치료 유전자와 광학리포터 유전자를 한 벡터에 동시에 이입하면 간암 특이 유전자 치료와 그 치료효과를 비침습적으로 평가할 수 있을 것으로 생각된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제32권3호
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• pp.153-158
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• 2008

형질 전환 동물 생산에는 조직 및 시기 특이적 발현 조절이 가능하다는 장점 때문에 유즙 내로 외부 유전자를 발현시키는 시스템이 널리 이용되고 있다. 유전자 발현 즉, 단백질 생산은 프로모터의 강도뿐만 아니라 mRNA의 안정성에 의해서도 조절된다. 특히, polyadenylation에 의한 poly A의 길이는 in vivo와 올 in vitro에서 mRNA 안정성 및 목적 유전자의 번역효율에 영향을 준다. 본 연구에서는 이러한 mRNA 안정성이 목적 유전자의 발현에 미치는 영향을 알아보기 위해 3'-UTR 염기 서열을 분석하였다. 이 3'-untranslated region(UTR) 내의 poly A signal을 기준으로 putative cytoplasmic polyadenylation element(CPE) 부위와 downstream elements(DSE: U-rich, G-rich, GU-rich)의 염기 서열을 분석하고, 각각의 element를 기준으로 15 종의 luciferase reporter vector를 제작하여, 생쥐 유선 세포주(HC11)와 돼지 유선 세포주(PMGC)에 각각 transfection시킨 후 48시간 동안 배양하고 luciferase 발현량을 분석하였다. PMGC의 경우, luciferase의 발현은 exon 9의 CPE 2,3 및 DSE 1을 포함한 #6 construct에서 유의적으로 높은 발현량을 보였으며, exon 9의 CPE 2, 3과 DSE를 모두 포함하고 있는 #11 construct에서도 유의적으로 높은 발현량을 보였다. 이러한 결과는 형질 전환 돼지 생산에 있어 #6 및 11 construct의 사용은 목적의 유전자를 효과적으로 발현시키는데 기여할 것으로 사료된다.

• 한방안이비인후피부과학회지
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• 제22권2호
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• pp.1-18
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• 2009

Objective : Moutan Cortex (the root bark of Paeonia suffruticosa Andr.) is widely used in oriental medicine as a remedy for inflammation. However, as yet there is no clear explanation of how MC(Moutan Cortex) affects the production of inflammatory cytokine. This study was to determine the effects of Essence extracted MC on the mast cell-mediated inflammatory responses. Method : We observed the effect of MC on compound 48/80-induced histamine release of rat peritoneal mast cells and the effect of administering MC on PCA in rat. We measured the amount of inflammatory cytokine production induced by the phorbol myristate acetate (PMA) plus calcium ionophore(A23187) in the human mast cell line (HMC-1) incubated with various concentrations of MC. The TNF-$\alpha$ protein levels were analysised by Western blot. The TNF-$\alpha$, IL-6 and IL-8 secreted protein levels were measured by the ELISA assay. The TNF-$\alpha$, IL-6 and IL-8 mRNA levels were measured by the RT-PCR analysis. NF-$\kappa$B, phospho-I$\kappa$B and MAPKs were exmined by Western blot analysis. The NF-$\kappa$B promoter activity was examined by luciferase assay. Result : 1. Enzyme immunoassay indicated that MC suppressed histamine secretion of rat peritoneal mast cells. 2. In PCA dependent on IgE, MC had anti-allergic effect of the internal surface of rat skin. 3. Western blot indicated that MC decreased TNF-$\alpha$ protein levels. 4. ELISA indicated that MC decreased TNF-$\alpha$, IL-6 but MC had no significant effect on IL-8 in HMC-1 cells. 5. RT-PCR indicated that MC decreased TNF-$\alpha$, IL-8 but MC had no significant effect on IL-6 in HMC-l cells. 6. Western blot indicated that MC suppressed the induction of MAPKs, NF-$\kappa$B & phospho-I$\kappa$B activity in HMC-1 cells. 7. Luciferase assay indicated that MC suppressed the PMA plus A23187-induced NF-$\kappa$B promoting activityin HMC-1 cells. Conclusion : In this study, we have found that MC is an inhibitor of NF-$\kappa$B, MAPKs & cytokines on the mast cell-mediated inflammatory responses.

• Journal of Neurogastroenterology and Motility
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• 제24권4호
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• pp.656-668
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• 2018

Background/Aims MicroRNAs (miRNAs) were reported to be responsible for intestinal permeability in diarrhea-predominant irritable bowel syndrome (IBS-D) rats in our previous study. However, whether and how miRNAs regulate visceral hypersensitivity in IBS-D remains largely unknown. Methods We established the IBS-D rat model and evaluated it using the nociceptive visceral hypersensitivity test, myeloperoxidase activity assay, restraint stress-induced defecation, and electromyographic (EMG) activity. The distal colon was subjected to miRNA microarray analysis followed by isolation and culture of colonic epithelial cells (CECs). Bioinformatic analysis and further experiments, including dual luciferase assays, quantitative real-time polymerase chain reaction, western blot, and enzyme-linked immunosorbent assay, were used to detect the expression of miRNAs and how it regulates visceral hypersensitivity in IBS-D rats. Results The IBS-D rat model was successfully established. A total of 24 miRNAs were differentially expressed in the distal colon of IBS-D rats; 9 were upregulated and 15 were downregulated. Among them, the most significant upregulation was miR-200a, accompanied by downregulation of cannabinoid receptor 1 (CNR1) and serotonin transporter (SERT). MiR-200a mimic markedly inhibited the expression of CNR1/SERT. Bioinformatic analysis and luciferase assay confirmed that CNR1/SERT are direct targets of miR-200a. Rescue experiments that overexpressed CNR1/SERT significantly abolished the inhibitory effect of miR-200a on the IBS-D rats CECs. Conclusions This study suggests that miR-200a could induce visceral hyperalgesia by targeting the downregulation of CNR1 and SERT, aggravating or leading to the development and progression of IBS-D. MiR-200a may be a regulator of visceral hypersensitivity, which provides potential targets for the treatment of IBS-D.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제28권3호
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• pp.101-110
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• 2011

목적 : 이 연구는 봉독이 NF-${\kappa}$B의 활성억제를 통하여 전립선 암세포주인 DU-145 세포의 성장을 억제하 는지를 확인하고 그 기전을 살펴보고자 하였다. 방법 : 봉독을 처리한 후 DU-145의 성장억제를 관찰하기 위해 WST-1 assay를 시행하였고, 세포자멸사의 관찰에는 DAPI staining assay를 통한 세포형태관찰을 시행하였으며, 염증관련유전자 발현 관찰에는 western blot analysis를 시행하였고, 세포자멸사와 연관된 NF-${\kappa}$B의 활성 변화를 관찰하기 위해 EMSA와 luciferase assay를 시행하였으며, DU-145에서 봉독과 NF-${\kappa}$B의 상호작용을 관찰하기 위해 transient transfection assay를 시행하여 세포생존율과 NF-${\kappa}$B의 활성 변동을 측정하였다. 결과 : DU-145 세포에서 봉독을 처리한 후 세포성장이 억제되었으며, 염증관련유전자 발현 및 NF-${\kappa}$B의 활성의 유의한 감소를 나타내었다. DU-145 세포에서 NF-${\kappa}$B의 p50와 IKK들을 치환하여 작용기를 없애고 봉독을 처리하였을 경우에도 세포활성 및 NF-${\kappa}$B의 활성의 유의한 감소를 나타내었다. 결론 : 이상의 결과는 봉독이 NF-${\kappa}$B의 활성 억제를 통하여 인간 전립선암세포주인 DU-145의 세포자멸사를 유발함으로써 증식억제 효과가 있음을 입증한 것으로 전립선암의 예방과 치료에 대한 효과적인 치료제 개발에 도움이 될 것으로 기대된다. 다만 그 기전에서 봉독은 기존연구와 같은 NF-${\kappa}$B p50 및 IKK들의 작용기와 상호작용 이외에 다른 기전이 관여되는 것으로 심화 연구를 요한다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제26권3호
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• pp.39-48
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• 2009

목적 : 이 연구는 봉약침의 주요성분인 멜리틴이 NF-${\kappa}$B의 활성억제를 통하여 세포자멸사를 유도하고, 전립선 암세포주인 DU-145 세포의 성장을 억제하는지를 확인하고 멜리틴의 NF-${\kappa}$B 활성억제기전을 살펴보고자 하였다. 방법 : 멜리틴을 처리한 후 DU-145의 성장억제를 관찰하기 위해 WST-1 assay를 시행하였고, 세포자멸 사의 관찰에는 DAPI stairung assay를 통한 세포형태관찰을 시행하였으며, 염증관련유전자 발현 관찰에는 western blot analysis를 시행하였고, 세포자멸사와 연관된 NF-${\kappa}$B의 활성 변화를 관찰하기 위해 EMSA와 luciferase assay를 시행하였으며, DU-145에서 멜리틴과 NF-${\kappa}$B의 상호작용을 관찰하기 위해 transient transfection assay를 시행 시 세포생존율과 NF-${\kappa}$B의 활성 변동을 측정하였다. 결과 : DU-145 세포에 멜리틴을 처리한 후, 전립선암세포의 성장, 세포자멸사의 유발, 염중관련유전자 발현 및 NF-${\kappa}$B의 활성, NF-${\kappa}$B의 p50 치환 후 NF-${\kappa}$B의 활성과 DU-145 세포 증식에 미치는 영향을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. DU-145 세포에서 멜리틴을 처리한 후 세포자멸사가 유도되어 세포성장이 억제되었다. 2. DU-145 세포에서 멜리틴을 처리한 후 염증관련유전자 발현 및 NF-${\kappa}$B의 활성에 유의한 감소를 나타내었다. 3. DU-145 세포에서 NF-${\kappa}$B의 p50와 IKK들을 치환하여 작용기를 없애고 멜리틴을 처리하였을 경우에도 세포활성 및 NF-${\kappa}$B의 활성의 유의한 감소를 나타내었다.

• Genomics & Informatics
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• 제2권3호
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• pp.134-141
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• 2004

Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most common malignancies worldwide and a typical hypervascular tumor. Therefore, it is important to find factors related to angiogenesis in the process of HCC malignancy. In order to find angiogenesis-related factors in HCC, we used combined methods of in silico prediction and an experimental assay. We analyzed 1457 genes extracted from cDNA microarray of HCC patients by text-mining, sequence similarity search and domain analysis. As a result, we predicted that 16 genes were likely to be involved in angiogenesis and then the effects of these genes were confirmed by hypoxia response element(HRE)-luciferase assay. For instant, we classified osteopontin into a potent angiogenic factor and coagulation factor XII into a significant anti­angiogenic factor. Collectively, we suggest that using a combination of in silico prediction and experimental approaches, we can identify HCC-specific angiogenesis­related factors effectively and rapidly.