• 생명과학회지
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• 제17권8호통권88호
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• pp.1063-1067
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• 2007

Bcl-2 family 단백질은 세포사 조절에 매우 중요한 역할을 하며 세포사 촉진 Bcl-2 family 단백질과 세포사 억제 Bcl-2 family 단백질 사이의 균형적인 상호작용이 세포의 운명을 결정하는 주요인자이다. Bcl-2 family 단백질 중 하나인 Noxa 단백질은 p53 에 의한 전사되는 단백질로 처음 발견되었다. Noxa 단백질이 어떻게 세포사를 조절하는지를 이해하기 위해 Yeast two-hybrid 방법을 통해 Noxa 단백질과 결합하는 파트너 단백질을 검색하였고 이를 통해 세포사 억제 단백질 중 하나인 Mcl-1를 발견하였다. 사람 대장암 세포주인 HCT 116에서 Noxa 단백질과 Mcl-1 단백질이 결합하는 것을 면역침전 방법을 통하여 확인하였다. HCT 116 세포주에서 Mcl-1 단백질 과다발현은 Noxa에 의한 세포사 유도를 크게 억제하였다. Noxa 단백질 과다발현에 의한 세포사 과정에서 Mcl-1 단백질이 분해되는 것을 발견하였고 이는 caspase 억제제인 z-VAD-fmk에 의해서 억제되었다. 이는 Mcl-1 단백질이 cas-pase에 의해서 분해되는 것으로 간주된다. 결론적으로, Noxa와 Mcl-1의 결합은 세포사 과정 중 caspase에 의한 Mcl-1 단백질 분해를 유도를 매개할 수 있을 것으로 추측된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권3호
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• pp.491-497
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• 2018

Lipopolysaccharide (LPS), a component of the cell wall of gram-negative bacteria, elicits the secretion of cytokines, such as interferons, that stimulate the host defense system. Previously, we demonstrated that interferons induce interferon regulatory factors (IRFs) 1, 3, and 7, which regulate the transcription of Noxa and alter the expression profiles of Bcl-2 family proteins in tumors. However, the immediate consequences of LPS stimulation on Noxa and BH3 expression in tumor cells remain uncharacterized. In this study, we determined that LPS induced Noxa expression in CT26 cells. Furthermore, studies in HCT116 parental and HCT116 p53-deficient cells revealed that LPS-mediated Noxa was independent of p53. Meanwhile, IRF1, 3, and 7 in CT26, HCT116 parental, and HT116 p53-deficient cells were upregulated by LPS stimulation, suggesting that LPS induces the expression of these IRFs in a p53-independent manner. The responsiveness of IRF1, 3, 4, and 7 binding to the Noxa promoter region to LPS indicated that IRF1, 3, and 7 activated Noxa expression, whereas IRF4 repressed Noxa expression. Together, these results suggest that LPS directly affects Noxa expression in tumor cells through IRFs, implicating that it may contribute to LPS-induced tumor regression.

• Mycobiology
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• 제44권1호
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• pp.38-47
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• 2016

The ascomycete fungus Mycosphaerella graminicola (synonym Zymoseptoria tritici) is an important pathogen of wheat causing economically significant losses. The primary nutritional mode of this fungus is thought to be hemibiotrophic. This pathogenic lifestyle is associated with an early biotrophic stage of nutrient uptake followed by a necrotrophic stage aided possibly by production of a toxin or reactive oxygen species (ROS). In many other fungi, the genes CREA and AREA are important during the biotrophic stage of infection, while the NOXa gene product is important during necrotrophic growth. To test the hypothesis that these genes are important for pathogenicity of M. graminicola, we employed an over-expression strategy for the selected target genes CREA, AREA, and NOXa, which might function as regulators of nutrient acquisition or ROS generation. Increased expressions of CREA, AREA, and NOXa in M. graminicola were confirmed via quantitative real-time PCR and strains were subsequently assayed for pathogenicity. Among them, the NOXa over-expression strain, NO2, resulted in significantly increased virulence. Moreover, instead of the usual filamentous growth, we observed a predominance of yeast-like growth of NO2 which was correlated with ROS production. Our data indicate that ROS generation via NOXa is important to pathogenicity as well as development in M. graminicola.

• BMB Reports
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• 제39권5호
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• pp.556-559
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• 2006

The Bcl-2 family of proteins regulates mitochondrial functions during cell death by modulating the efflux of death-promoting proteins such as cytochrome c and endonuclease G. Upon the binding of death ligands to their receptors, caspase-8 cleaves Bid, a BH3-only protein, into tBid that causes the mitochondrial damages resulting in the release of cytochrome c and endonuclease G. Also, another BH3-only protein, hNoxa, has been shown to induce the efflux of cytochrome c from the mitochondria. Whether the efflux proteins from the mitochondria in response to tBid or hNoxa are the same or different, however, has not been addressed. We have demonstrated that endonuclease G activities are not detectable among the proteins released from isolated mitochondria by hNoxa but are detectable in that by tBid. These results suggest that the efflux of proteins from the mitochondria are differentially modulated by tBid and hNoxa.

• Molecules and Cells
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• 제38권4호
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• pp.312-317
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• 2015

Depletion of intracellular zinc by N,N,N,N-tetrakis(2-pyridylmethyl) ethylenediamine (TPEN) induces p53-mediated protein synthesis-dependent apoptosis of mouse cortical neurons. Here, we examined the requirement for poly(ADP-ribose) polymerase (PARP)-1 as an upstream regulator of p53 in zinc depletion-induced neuronal apoptosis. First, we found that chemical inhibition or genetic deletion of PARP-1 markedly attenuated TPEN-induced apoptosis of cultured mouse cortical neurons. Poly(ADP-ribosyl)ation of p53 occurred starting 1 h after TPEN treatment. Suggesting the critical role of PARP-1, the TPEN-induced increase of stability and activity of p53 as well as poly(ADP-ribosyl)ation of p53 was almost completely blocked by PARP inhibition. Consistent with this, the induction of downstream pro-apoptotic proteins PUMA and NOXA was noticeably reduced by chemical inhibitors or genetic deletion of PARP-1. TPEN-induced cytochrome C release into the cytosol and caspase-3 activation were also blocked by inhibition of PARP-1. Taken together, these findings indicate that PARP-1 is essential for TPEN-induced neuronal apoptosis.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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• pp.319-319
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• 1994

의약품등의 배아(태자) 독성물질에 의해서 유도될 수 있는 태자체중의 감소와 골화지연은 실험동물을 이용한 생식독성 시험에 있어서 자궁내 발육지연 (intrautering growth retardation)으로 평가된다. 태자체중은 측정이 매우 용이한 변수에 속하지만 골화지연의 평가에는 유해인자 (noxa) 의 작용시 기형이 유발되지 않는 골격부위가 가장 적합한데, 어느 골격부위가 발육지연 효과의 평가를 위하여 가장 적합한지를 알아내기 위해서는 태자체중과 골화의 상관성 조사가 필수적이다. 연구결과 골격형성은 골격부위에 따라 큰 차이를 보였는데, 크게는 거의 골화가 종료된 부위 (예: 흉골) 와 골화가 진행증인 부위 (예: 천미추) 로 구분되었고 주요 골격부위의 골화와 태자체중의 관계를 조사한 바, 골격부위에 따라서 상이한 상관관계를 나타내었다. 그런데 본 연구에서 나타난 바로는 ICR 마우스에 있어서 천미추의 골화짐 수가 태자제중과 가장 높은 상관성을 나타내었다. 또한 천미추의 변이계수는 타 골격부위에 비해서 그다지 높지 않았다. 따라서 ICR 마우스를 이용한 생식독성시험에 있어서 천미추의 골화 진행도는 의약품등에 의해 유도될 수 있는 발육지연 효과의 평가를 위한 가장 적합한 지표라고 판단된다.

• BMB Reports
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• 제38권5호
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• pp.619-623
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• 2005

The efficacy of chemotherapeutic agents on tumor cells has been shown to be modulated by tumor suppressor gene p53 and its target genes such as Bcl-2 family members (Bax, Noxa, and PUMA). However, various chemotherapeutic agents can induce cell death in tumor cells that do not express the functional p53, suggesting that some chemotherapeutic agents may induce cell death in a p53-independent pathway. Here we showed that etoposide can induce the similar degree of cell death in p53-deficient HCT 116 cells, whereas 5'-FU-mediated cell death is strongly dependent on the existence of functional p53 in HCT 116 cells. Further, we provide the evidence that etoposide can induce the cytochrome c release from isolated mitochondria, and etoposide-induced cytochrome c release is not accompanied with the large amplitude swelling of mitochondria. These data suggest that etoposide can directly induce the mitochondrial dysfunction irrespective of p53 status, and it may, at least in part, account for the p53-independent pathway in cell death induced by chemotherapeutic agents.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권6호
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• pp.875-881
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• 2021

The mitochondrial targeting domain (MTD) of Noxa contributes to its mitochondrial localization and to apoptosis induction. As a peptide, MTD fused with octa-arginine (R8), a CPP, induces necrosis related to intracellular calcium influx and destruction of mitochondria and endoplasmic reticulum. We searched for homologs of MTD, and compared their cell killing capability when fused with R8. Three of the seven peptides triggered cell death with similar mechanisms. The comparative analysis of peptide sequences showed that four amino acid sites of MTD are critical in regulating necrosis, suggesting the potential to generate artificial, adjustable cytotoxic peptides, which could be effective medicines for many diseases. Thus, homologs functionality could hint to the functions of their belonging proteins.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제31권4호
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• pp.294-298
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• 2016

해양생물을 포함한 천연물질은 신약개발의 원천 소재로서 매력적이며, 특히 무수한 미지의 해양생물들의 연구가 관심을 받고 있다. 기존의 연구에서 미크로네시아에서 채취한 해면동물 40여종에 대하여 항증식 효과를 다양한 암세포주에서 검색한 바 있다. 본 연구에서는 그 중 Coscinoderma sp.의 작용 및 그 기전을 살펴보았다. 특히, 암 억제유전자 p53의 발현을 억제시킨 세포주(HCT116 p53KO과 RKO-E6)에서의 차이점을 비교하였다. 세포생존률 시험에서 Coscinoderma sp. 추출물은 p53의 유무와 상관없이 암세포의 증식을 억제하였음을 확인하였다. 이 암세포 증식 억제 효과가 p53 존재에 따라 다르게 나타나는지 알아보기 위하여 세포사멸 관련 단백질 발현양을 Coscinoderma sp. 처리한 각 세포주에서 비교하였다. 그 결과, Coscinoderma sp.를 HCT16 세포주에 처리하였을 때, p53과 Noxa의 발현이 증가하는 것을 관찰하였고, caspase-9이 분절되면서 감소하는 것으로부터 apoptosis를 일으킨다고 여겨진다. 반면, p53이 결핍된 HCT116세포주에서는 Coscinoderma sp.에 의하여 p21과 mTOR의 발현이 증가되는 것을 확인하였고, 이는 senescence를 야기할 수 있다고 여겨진다. 본 연구로부터 Coscinoderma sp.는 p53의 존재여부에 따라 상이한 작용기전을 매개하여 대장암 세포주의 증식을 억제한다는 것을 알 수 있었다. 이는 새로운 항암제의 개발 가능성을 제시하는 것으로, Coscinoderma sp.의 활성 성분에 대한 지속적인 연구가 이루어 져야 할 것으로 보인다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권4호
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• pp.863-878
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• 2006

Porphyromonas gingivalis는 치주질환을 야기하는 독성세균으로서, 구강상피세포에 p. gingivalis가 감염되었을 때, 세포형태에 변화를 초래함으로 인해 방어기작이 작동하게 된다. 치주질환과 관련되어 생성된 활성 산소종의 소거에 관여하는 항산화성분은 p. gingivalis 이 감염된 구강상피세포에서 그 분포와 발현수준이 달라지리라 예상된다. 따라서 이번 연구에서는 구강상피세포(KB 세포)에 p. gingivalis가 감염되었을 때 야기되는 활성산소종과 이를 소거하는 역할을 하는 항산화단백들의 역할들을 규명하고자 하였다. 활성산소종 형성을 조절하는 NADPH oxidase 중 NOX4와 Rac1 전사체는 구강상피세포에서 p. gingivalis세균에 의해 증가하였으며 $gp91^{phox}$, Rac2, $p47^{phox}$와 $p67^{phox}$는 세균에 의한 변화가 관찰되지 않았다. 반면에 $p40^{phox}$ 전사체는 감소하는 경향을 보였다. NOX1 전사체는 p. gingivalis 처리 30분 후 감소하였다가 60분 후에는 다시 증가하는 양상을 보였다. 같은 시간에 NOX 활성화 단백인 NOXA1은 감소하고, NOX 구성단백질인 NOXO1은 증가하는 경향을 보였다. p. gingivalis가 감염된 구강상피세포를 방어하는 항산화단백 발현수준을 평가한 결과, SOD1, 2, 3 모두 p. gingivalis 처리시간에 따라 증가하는 양상을 보였다. GPx 발현 양상도 SOD와 유사하게 나타났다. $H_2O_2$를 소거하는 Prx는 감염된 KB 세포에서 Prx4와 Prx5가 4-6배 증가하는 것을 알 수 있었다. 반면 endocytosis 과정 중 $H_2O_2$ 생산은 변화되지 않았다. 이번 연구의 결과, p. gingivalis의 감염은 KB 세포의 NOX4와 Rac1의 NADPH oxidase 발현을 증가시켰으며, NOX1은 NOXA1과 NOXO1의 조절에 의해 영향을 받음을 알 수 있었다. 또한 항산화기작으로는 SOD, GPx, Prx가 증가하였는데, 이것은 Prx4와 Prx5가 중요한 역할을 할 것을 시사하였다.