Hypoxia is one of the main reasons for islet apoptosis after transplantation as well as during isolation. In this study, we attempted to determine the potential usefulness of NF-${\kappa}B$ inhibitor for suppression of hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis as well as the relationship between IP-10 induction and ${\beta}$-cell apoptosis in hypoxia. To accomplish this, we cultured the mouse pancreatic ${\beta}$-cell line MIN6 in hypoxia (1% $O_2$). Among several examined chemokines, only IP-10 mRNA expression was induced under hypoxia, and this induced IP-10 expression was due to NF-${\kappa}B$ activity. Since a previous study suggested that IP-10 mediates ${\beta}$-cell apoptosis, we measured hypoxia-induced IP-10 protein and examined the effect of anti-IP-10 neutralizing Ab on hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis. However, IP-10 protein was not detected, and anti-IP-10 neutralizing Ab did not rescue hypoxia-induced MIN6 apoptosis, indicating that there is no relationship between hypoxia-induced IP-10 mRNA expression and hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis. Since it was still not clear if NF-${\kappa}B$ functions as an apoptotic or anti-apoptotic mediator in hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis, we examined possible involvement of NF-${\kappa}B$ in hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis. Treatment with 1 ${\mu}M$ NF-${\kappa}B$ inhibitor suppressed hypoxiainduced apoptosis by more than 50%, while 10 ${\mu}M$ AP-1 or 4 ${\mu}M$ NF-AT inhibitor did not, indicating involvement of NF-${\kappa}B$ in hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis. Overall, these results suggest that IP-10 is not involved in hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis, and that NF-${\kappa}B$ inhibitor can be useful for ameliorating hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis.
The activation of NF-$\kappa$B induced by kojic Acid, an inhibitor of tyrosinase for biosynthesis of melanin in melanocytes, was investigated in human transfectant HaCaT and SCC-13 cells. These two keratinocyte cell lines transfected with pNF-$\kappa$B-SEAP-NPT plasmid were used to determine the activation of NF-$\kappa$B. Transfectant cells release the secretory alkaline phosphatase (SEAP) as a transcription reporter in response to the NF-$\kappa$B activity and contain the neomycin phosphotransferase (NPT) gene for the dominant selective marker of geneticin resistance. NF-$\kappa$B activation was measured in the SEAP reporter gene assay using a fluorescence detection method. Kojic Acid showed the inhibition of cellular NF-$\kappa$B activity in both human keratinocyte transfectants. It could also downregulate the ultraviolet ray (UVR)-induced activation of NF-$\kappa$B expression in transfectant HaCaT cells. Moreover, the inhibitory activity of kojic Acid in transfectant HaCaT cells was found to be more potent than known antioxidants, e.g., vitamin C and N~acetyl-L-cysteine. These results indicate that kojic Acid is a potential inhibitor of NF-$\kappa$B activation in human keratinocytes, and suggest the hypothesis that NF-$\kappa$B activation may be involved in kojic Acid induced anti-melanogenic effect.
Since NF-${\kappa}B$ has been identified as a transcription factor associated with immune cell activation, groups of researchers have dedicated to reveal detailed mechanisms of nuclear factor of ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) in inflammatory signaling for decades. The various molecular components of NF-${\kappa}B$ transcription factor pathway have been being evaluated as important therapeutic targets due to their roles in diverse human diseases including inflammation, cystic fibrosis, sepsis, rheumatoid arthritis, cancer, atherosclerosis, ischemic injury, myocardial infarction, osteoporosis, transplantation rejection, and neurodegeneration. With regards to new drugs directly or indirectly modulating the NF-${\kappa}B$ pathway, FDA recently approved a proteasome inhibitor bortezomib for the treatment of multiple myeloma. Many pharmaceutical companies have been trying to develop new drugs to inhibit various kinases in the NF-${\kappa}B$ signaling pathway for many therapeutic applications. However, a gene knock-out study for $IKK{\beta}$ in the NF-${\kappa}B$ pathway has given rise to controversies associated with efficacy as therapeutics. Mice lacking hepatocyte $IKK{\beta}$ accelerated cancer instead of preventing progress of cancer. However, it is clear that pharmacological inhibition of $IKK{\beta}$ appears to be beneficial to reduce HCC. This article will update issues of the NF-${\kappa}B$ pathway and inhibitors regulating this pathway.
Background: This study investigated the anti-inflammatory effects of bee venom (BV) through the inhibition of nuclear factor kappa beta ($NF-{\kappa}B$) expression in macrophages and keratinocytes. Methods: Cell viability assays were performed to investigate the cytotoxicity of BV in activated macrophages [lipopolysaccharide (LPS)] and keratinocytes [interferon-gamma/tumor necrosis factor-alpha ($IFN-{\gamma}/TNF-{\alpha}$)]. A luciferase assay was performed to investigate the cellular expression of $NF-{\kappa}B$ in relation to BV dose. The expression of $NF-{\kappa}B$ inhibitors ($p-I{\kappa}B{\alpha}$, $I{\kappa}B{\alpha}$, and p50 and p65) were determined by Western Blot analysis, and the electromobility shift assay. A nitrite quantification assay was performed to investigate the effect of BV, and $NF-{\kappa}B$ inhibitor on nitric oxide (NO) production in macrophages. In addition, Western Blot analysis was performed to investigate the effect of BV on the expression of mitogen-activated protein kinases (MAPK) in activated macrophages and keratinocytes. Results: BV was not cytotoxic to activated macrophages and keratinocytes. Transcriptional activity of $NF-{\kappa}B$, and p50, p65, and $p-I{\kappa}B{\alpha}$ expression was reduced by treatment with BV in activated macrophages and keratinocytes. Treatment with BV and an $NF-{\kappa}B$ inhibitor, reduced the production of NO by activated macrophages, and also reduced $NF-{\kappa}B$ transcriptional activity in activated keratinocytes (compared with either BV, or $NF-{\kappa}B$ inhibitor treatment). Furthermore, BV decreased p38, p-p38, JNK, and p-JNK expression in LPS-activated macrophages and $IFN-{\gamma}/TNF-{\alpha}$-activated keratinocytes. Conclusion: BV blocked the signaling pathway of $NF-{\kappa}B$, which plays an important role in the inflammatory response in macrophages and keratinocytes. These findings provided the possibility of BV in the treatment of atopic dermatitis.
본 연구에서는 인체전립선 상피세포인 267B1 세포에서 HDAC 저해제인 TSA에 의한 증식억제가 apoptosis 유도에 의한 것임을 제시하였다. 이러한 TSA에 의한 267B1 세포의 apoptosis에는 c-IAP-1 및 c-IAP-2와 같은 IAP family의 발현감소가 동반되었으나 Bax 및 Bcl-2와 같은 Bcl-2 family의 발현에는 큰 변화가 없었다. 그리고 TSA에 의한 267Bl 세포의 apoptosis는 caspase의 활성에 의한 표적 단백질들의 분해와 연관성이 있었다. 또한 TSA에 의한 apoptosis 유도에서 $NF-{\kappa}B$의 활성이 증가된다는 것을 세포질에서 $NF-{\kappa}B$의 핵 내로의 이동에 따른 전사활성의 증가 현상에 의한 것임을 다양한 방법으로 제시하였다. 본 연구의 결과는 TSA와 같은 HDAC 저해제에 의한 apoptosis 유도에는 $NF-{\kappa}B$의 활성 증가가 동반될 수 있음을 보여주는 결과로서 HDAC 저해제의 항암활성에 대한 $NF-{\kappa}B$의 새로운 역할 가능성을 제시하여 주는 것으로서 이에 관한 추가적인 연구의 필요성을 제시하였다.
Kim, Kyeong Ah;Min, Arim;Lee, Young Ah;Shin, Myeong Heon
Parasites, Hosts and Diseases
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제52권5호
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pp.459-469
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2014
Entamoeba histolytica is a tissue-invasive protozoan parasite causing dysentery in humans. During infection of colonic tissues, amoebic trophozoites are able to kill host cells via apoptosis or necrosis, both of which trigger IL-8-mediated acute inflammatory responses. However, the signaling pathways involved in host cell death induced by E. histolytica have not yet been fully defined. In this study, we examined whether calpain plays a role in the cleavage of pro-survival transcription factors during cell death of colonic epithelial cells, induced by live E. histolytica trophozoites. Incubation with amoebic trophozoites induced activation of m-calpain in a time- and dose-dependent manner. Moreover, incubation with amoebae resulted in marked degradation of STAT proteins (STAT3 and STAT5) and NF-${\kappa}B$ (p65) in Caco-2 cells. However, $I{\kappa}B$, an inhibitor of NF-${\kappa}B$, was not cleaved in Caco-2 cells following adherence of E. histolytica. Entamoeba-induced cleavage of STAT proteins and NF-${\kappa}B$ was partially inhibited by pretreatment of cells with a cell-permeable calpain inhibitor, calpeptin. In contrast, E. histolytica did not induce cleavage of caspase-3 in Caco-2 cells. Furthermore, pretreatment of Caco-2 cells with a calpain inhibitor, calpeptin (but not the pan-caspase inhibitor, z-VAD-fmk) or m-calpain siRNA partially reduced Entamoeba-induced DNA fragmentation in Caco-2 cells. These results suggest that calpain plays an important role in E. histolytica-induced degradation of NF-${\kappa}B$ and STATs in colonic epithelial cells, which ultimately accelerates cell death.
Background: PI3/AKT and NF-kB signaling pathways are constitutively active in acute myeloid leukemia and cross-talk between the two has been shown in various cancers. However, their role in acute myeloid leukemia has not been completely explored. We therefore used cell penetrating inhibitor peptides to define the contributions of AKT and NF-kB to survival and multi drug resistance (MDR) in HL-60 cells. Materials and Methods: Inhibition of AKT and NF-kB activity by AKT inhibitor peptide and NBD inhibitor peptide, respectively, resulted in decreased expression of mRNA for the MDR1 gene as assessed by real time PCR. In addition, treatment of HL-60 cells with AKT and NBD inhibitor peptides led to inhibition of cell viability and induction of apoptosis in a dose dependent manner as detected by flow cytometer. Results: Finally, co-treatment of HL-60 cells with sub-optimal doses of AKT and NBD inhibitor peptides led to synergistic apoptotic responses in AML cells. Conclusions: These data support a strong biological link between NF-kB and PI3-kinase/AKT pathways in the modulation of antiapoptotic and multi drug resistant effects in AML cells. Synergistic targeting of these pathways using NF-kB and PI3-kinase/AK inhibitor peptides may have a therapeutic potential for AML and possibly other malignancies with constitutive activation of these pathways.
Mannasantin B, a dilignan structurally related to manssantin A, is an inhibitor of NF-${\kappa}B$ transactivation. In the present study, we found that it inhibited PMA-induced expression of IL-$1{\beta}$, IL-$1{\beta}$ mRNA, and IL-$1{\beta}$ promoter activity in U937 cells with $IC_{50}$ values of about 50 nM. It also inhibited NF-IL6- and NF-${\kappa}B$-induced activation of IL-$1{\beta}$, with $IC_{50}$ values of 78 nM and $1.6{\mu}M$, respectively, revealing a potent inhibitory effect on NF-IL6. Electrophoretic mobility shift assays showed that manassantin B had an inhibitory effect on DNA binding by NF-IL6, but not by NF-${\kappa}B$. Further analysis revealed that transactivation by NF-IL6 was also inhibited. Our results indicate that manassantin B suppresses expression of IL-$1{\beta}$ in promonocytic cells by inhibiting not only NF-${\kappa}B$ but also NF-IL6 activity. Furthermore, our observations suggest that manassantin B may be clinically useful as a potent inhibitor of NF-IL6 activity.
Nam, A Reum;Kim, Da Hae;Kim, Mun Jeong;Lee, Ji-Sook;Yang, Seung-Ju;Kim, In Sik
대한의생명과학회지
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제22권2호
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pp.60-64
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2016
In the pathogenesis of inflammatory diseases such as allergies, S100A8 acts as an important molecule and T lymphocytes are essential cytokine-releasing cells. In this study, we investigated the effect of S100A8 on release of cytokines, specifically MCP-1, IL-6, and IL-8 in T cells, and its associated signaling mechanism. S100A8 increased secretion of MCP-1, IL-6, and IL-8 in a time- and dose-dependent manner. Elevated secretion of MCP-1, IL-6, and IL-8 due to S100A8 was inhibited by the TLR4 inhibitor TLR4i, the PI3K inhibitor LY294002, the $PKC{\delta}$ inhibitor rottlerin, the ERK inhibitor PD98059, the p38 MAPK inhibitor SB202190, the JNK inhibitor SP600125, and the NF-${\kappa}B$ inhibitor BAY-11-7085. S100A8 induced phosphorylation of ERK, p38 MAPK, and JNK in a time-dependent manner, and activation was suppressed by TLR4i, LY294002, and rottlerin. S100A8 induced NF-${\kappa}B$ activation by $I{\kappa}-B{\alpha}$ degradation, and NF-${\kappa}B$ activity was suppressed by PD98059, SB202190, and SP600125. These results indicate that S100A8 induces cytokine release via TLR4. Study of PI3K, $PKC{\delta}$, MAPKs, and NF-${\kappa}B$ will contribute to elucidation of the S100A8-invovled mechanism.
Nuclear factor $_{\kappa}B\;(NF-_{\kappa}B)$ activation is modulated by various protein kinases. Activation of $NF-_{\kappa}B$ is known to be important in the regulation of cell viability. The present study investigated the effect of inhibitors of protein tyrosine kinase (PTK), protein kinase C (PKC) and protein kinase A (PKA) on $NF-_{\kappa}B$ activity and the viability of bovine cerebral endothelial cells (BCECs). In serum-deprivation-induced BCEC death, low doses of $TNF{\alpha}$ showed a protective effect. $TNF{\alpha}$ induced $NF-_{\kappa}B$ activation within 4 h in serum-deprivation. PTK inhibitors (herbimycin A and genistein) and PKC inhibitor (calphostin C) prevented $NF-_{\kappa}B$ activation stimulated by $TNF{\alpha}.$ Likewise, these inhibitors prevented the protective effect of $TNF{\alpha}.$ In contrast to $TNF{\alpha}-stimulated\;NF-_{\kappa}B$ activity, basal $NF-_{\kappa}B$ activity of BCECs in media containing serum was suppressed only by calphostin C, but not by herbimycin A. As well BCEC death was also induced only by calphostin C in serum-condition. H 89, a PKA inhibitor, did not affect the basal and $TNF{\alpha}-stimulated\;NF-_{\kappa}B$ activities and the protective effect of $TNF{\alpha}$ on cell death. These data suggest that modulation of $NF-_{\kappa}B$ activation could be a possible mechanism for regulating cell viability by protein kinases in BCECs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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