• 대한의생명과학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.59-65
• /
• 2003

When cells are exposed to proteotoxic stresses such as heat shock, amino acid analogs, and heavy metals, they increase the synthesis of the heat shock proteins (HSPs) by activating the heat shock transcription factor 1 (HSF1), whose activity is controlled via multiple steps including homotrimerization, nuclear translocation, DNA binding, and hyperphosphorylation. Under unstressed conditions, the HSF1 activity is repressed through its constitutive phosphorylation by glycogen synthase kinase 3$\beta$ (GSK3$\beta$), extracellular regulated kinase 1/2 (ERK1/2), and stress-activated protein kinase/c-Jun N-terminal kinase (SAPK/JNK). However, the protein kinase (s) responsible for HSF1 hyperphosphorylation and activation is not yet identified. In the present study, we observed that profile of p38 mitogen-activated protein kinase (p38MAPK) activation in response to heat shock was very similar to those of HSF1 hyperphosphorylation and nuclear translocation. Therefore, we investigated whether p38MAPK is involved in the heat shock-induced HSF1 activation and HSP expression. Here we show that the p38MAPK inhibitors, SB202190 and SB203580, but not other inhibitors including the MEK1/2 inhibitor PD98059 and the PI3-K inhibitor LY294002 and wortmannin, suppress HSF1 hyperphosphorylation in response to heat shock and L-azetidine 2-carboxylic acid (Azc), but not to heavy metals. Furthermore, heat shock-induced HSF1-DNA binding and HSP72 expression was specifically prevented by the p38MAPK inhibitors, but not by the MEK1/2 inhibitor and the PI3-K inhibitors. These results suggest that SB202190- and SB203580-sensitive p38MAPK may positively regulate HSP gene regulation in response to heat shock and amino acid analogs.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘텐츠학회 2012년도 춘계 종합학술대회 논문집
• /
• pp.407-408
• /
• 2012

요약은 이 연구는 다양한 식이 섭취와 일회 지구성 운동으로 야기되는 근육(백색 비복근) 내 AMP-activated protein kinase(AMPK), Extracellular signal-regulated kinase(ERK 1/2)와 p38 mitogen-activated protein kinase(MAPK)의 신호전달체계를 구명해 보고자 실시되었다. 실험에 사용된 쥐(Sprague-Dawley)는 총 160마리로 크게 일반 탄수화물 식이(CHO; 40마리), 포화지방 식이(SAFA; 40마리), 단일불포화 식이(MUFA; 40마리)와 다불포화 식이(PUFA; 40마리)로 나누어 연구를 진행하였다. 운동 프로그램은 일회 지구성 운동으로 30분 운동 후 5분 휴식의 사이클을 지속적으로 6번 반복하여 총 3시간의 지구성 수영 운동을 실시하였고, 분석을 위한 조직 샘플링은 운동 전, 운동 후 0시간, 1시간, 4시간, 24시간에 걸쳐서 이루어졌다. 연구의 결과는 서로 다른 식이 섭취와 운동에 따른 AMPK의 신호전달 단백질의 발현은 유의한 치이가 나타나지 않았다. 그러나 서로 다른 식이를 섭취한 쥐의 근육에서 ERK 1/2(p<.01)와 p38 MAPK(p<.001)의 신호전달 단백질의 발현은 유의한 차이를 보였다(p<.05). 흥미로운 결과는 운동에 대한 유의한 차이는 AMPK, ERK1/2와 p38 MAPK 모두 유의한 차이를 보이지 않았다는 것이다. 결론적으로 일회 지구성 운동보다 서로 다른 식이의 섭취가 근육 내(백색 비복근)의 대사적 변화를 일으키는데 주도적인 영향을 미칠 수 있음을 시사할 수 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제34권7호
• /
• pp.443-452
• /
• 2024

아가로오스의 효소가수분해산물로 부터 확보할 수 있는 3,6-무수갈락토오스(L-AHG), 네오아가로비오스(NA2), 네오아가로테트라오스(NA4) 및 네오아가로헥사오즈(NA6)의 항염증 활성을 규명하고자, 마우스 대식세포주 RAW264.7 세포를 대장균 유래 지질다당류(LPS)로 자극할 때 세포표면의 TLR4 수용체의 역할을 통해 유도되는 친염증성 M1 분극화 및 이에 따른 친염증성 반응에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과로서, 이들 아가로오스 분해산물들 중에서 단당류인 L-AHG만이 유일하게, LPS 자극에 의해 RAW264.7 세포에서 유도될 수 있는 M1 분극화의 대표적인 마커인 iNOS 효소의 발현과 이에 따른 NO 생성을 농도의존적으로 현저하게 저해하였고 염증 매개체인 프로스타글란딘 E2의 생성을 촉매하는 COX-2의 발현 수준도 LPS 자극후에는 증가하였지만, L-AHG의 존재에 의해서는 그 증가 수치가 다소 저해되는 것으로 나타났다. 이때 RAW264.7 세포에 대한 L-AHG의 세포독성은 확인되지 않았다. 또한 L-AHG는 LPS로 처리된 RAW264.7 세포내에서 유도되는 친염증 신호전달경로에 있어서 초기 신호전달 단계인 TAK1 활성화 단계까지는 별 영향을 나타내지 않았으나 TAK1의 촉매작용에 의한 JNK 및 p38 MAPK의 활성화 인산화(activating phosphorylation)는 현저하게 저해되었다. 특히, 대식세포의 친염증 신호전달경로에서 TAK1 활성화는, 그 하류 단계에서 NF-kB의 활성화가 성공적으로 일어날 수 있도록 해주며, 또한 TAK1에 의한 하류 신호분자인 p38 MAPK 활성화는 NADPH 활성화 및 이에 따른 친염증성 ROS 분자들의 생성을 유발하기 때문에, LPS에 의해 자극된 대식세포내의 친염증 신호전달경로에 있어서 TAK1-JNK/p38 MAPK 경로의 L-AHG에 의한 저해는 대식세포의 M1 분극화 및 친염증 반응을 억제하는 효과적인 기전이 되며, 그 활용성이 크게 기대된다. 아울러 L-AHG가 LPS와 RAW264.7 세포의 표면분자인 TLR4와 상호작용을 방해할 수 있는지에 대해서도 유세포분석기와 형광표지가 된 FITC-LPS를 이용하여 조사한 결과, L-AHG는 대식세포의 표면에서 이루어지는 LPS-TLR4 상호결합은 방해하지 않는 것으로 확인되었다. 이는 L-AHG의 항염증 작용의 표적이 LPS가 TLR4 수용체를 통해 유도하는 세포 내 신호전달경로에 있음을 지지해 준다. 이상의 연구결과들은 아가로오스 유래 희귀 단당류인 3,6-무수갈락토오스(L-AHG)가 LPS 자극에 의해 유발되는 RAW264.7 마우스 대식세포의 M1 분극화 및 염증 반응에 대해, TLR4의 친염증 신호전달경로의 TAK1-JNK/p38 MAPK 단계를 저해하는 항염증 활성을 효과적으로 발휘할 수 있음을 시사한다.

• 한국균학회지
• /
• 제48권1호
• /
• pp.1-13
• /
• 2020

버섯은 예로부터 암과 염증 질환의 약재로써 많이 사용되어왔다. Trametes cubensis 버섯종은 현재까지 많은 연구가 이루어지지 않았고, 형태학적 특성만 알려져 있고 효능에 관한 연구 보고가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 T. cubensis 균사체 추출물(Trametes cubensis extract, TCE)의 혈관생리학적 효능을 알아보기 위해 세포와 분자수준에서의 연구를 수행하였다. 먼저 TCE를 처리하였을 때, 세포 독성은 없었고 세포성장을 촉진시켰다. 또한 세포이동이 TCE에 의해 증가하는 것을 확인하였다. 다음으로 LPS (Lipopolysaccharide)에 의해 유도된 THP-1 세포의 내피세포 부착이 TCE에 의해 억제되는 것을 확인하였다. 또한 세포신호전달 경로 분석을 한 결과, TCE에 의해 활성산소가 증가하였으며, Akt억제를 통하여 p38 MAPK가 활성화되었다. 그리고 TCE가 촉발하는 세포성장, 세포이동, 단핵구 부착 등은 p38 MAPK (mitogen-activated protein kinase)에 의해 조절되었으며, 활성산소와는 관련이 없었다. 결론적으로, TCE는 세포성장, 세포이동, 단핵구 부착을 조절하였으며, 이는 TCE가 동맥경화와 같은 심혈관계 질환의 예방 및 치료제 혹은 혈관기능개선제로 개발될 가능성이 있음을 암시한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제34권5호
• /
• pp.1073-1081
• /
• 2024

Obesity is spawned by an inequality between the portion of energy consumed and the quantity of energy expended. Disease entities such as cardiovascular disease, arteriosclerosis, hypertension, and cancer, which are correlated with obesity, influence society and the economy. Suppression of adipogenesis, the process of white adipocyte generation, remains a promising approach for treating obesity. Oil Red O staining was used to differentiate 3T3-L1 cells for screening 20 distinct Lactobacillus species. Among these, Lactobacillus acidophilus DS0079, referred to as YBS1, was selected for further study. YBS1 therapy decreased 3T3-L1 cell development. Triglyceride accumulation and mRNA expression of the primary adipogenic marker, peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ), including its downstream target genes, adipocyte fatty acid binding protein 4 and adiponectin, were almost eliminated. YBS1 inhibited adipocyte differentiation at the early stage (days 0-2), but no significant difference was noted between the mid-stage (days 2-4) and late-stage (days 4-6) development. YBS1 stimulated the activation of p38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAPK) during the early stages of adipogenesis; however, this effect was eliminated by the SB203580 inhibitor. The data showed that YBS1 administration inhibited the initial development of adipocytes via stimulation of the p38 MAPK signaling pathway, which in turn controlled PPARγ expression. In summary, YBS1 has potential efficacy as an anti-obesity supplement and requires further exploration.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제14권3호
• /
• pp.139-144
• /
• 2010

In this study, we evaluated the role of apurinic/apyrimidinic endonuclease1/redox factor-1 (Ref-1) on the tumor necrosis factor-$\alpha$ (TNF-$\alpha$) induced cyclooxygenase-2 (COX-2) expression using A549 lung adenocarcinoma cells. TNF-$\alpha$ induced the expression of COX-2 in A549 cells, but did not induce BEAS-2B expression. The expression of COX-2 in A549 cells was TNF-$\alpha$ dose-dependent (5~100 ng/ml). TNF-$\alpha$-stimulated A549 cells evidenced increased Ref-1 expression in a dose-dependent manner. The adenoviral transfection of cells with AdRef-1 inhibited TNF-$\alpha$-induced COX-2 expression relative to that seen in the control cells ($Ad{\beta}gal$). Pretreatment with $10\;{\mu}M$ of SB203580 suppressed TNF-$\alpha$-induced COX-2 expression, thereby suggesting that p38 MAPK might be involved in COX-2 expression in A549 cells. The phosphorylation of p38 MAPK was increased significantly after 5 minutes of treatment with TNF-$\alpha$, reaching a maximum level at 10 min which persisted for up to 60 min. However, p38MAPK phosphorylation was markedly suppressed in the Ref-1-overexpressed A549 cells. Taken together, our results appear to indicate that Ref-1 negatively regulates COX-2 expression in response to cytokine stimulation via the inhibition of p38 MAPK phosphorylation. In the lung cancer cell lines, Ref-1 may be involved as an important negative regulator of inflammatory gene expression.

• Archives of Pharmacal Research
• /
• 제29권11호
• /
• pp.1024-1031
• /
• 2006

The role of mitogen-activated protein kinase (MAPK) in the decreased contractile response to phorbol ester in aortic smooth muscle strips from deoxycorticosterone acetate (DOCA)-salt hypertensive rats was examined. Norepinephrine (NE) evoked greater contractility in aortic strips from DOCA rats than in those of sham-operated rats. 12-Deoxyphorbol 13-isobutyrate (DPB) induced contraction in $Ca^{2+}-free$ medium, which was diminished in strips from DOCA rats compared to sham-operated rats. Vasoconstrictions induced by these stimulants were inhibited by SB203580 and PD098059, inhibitors of p38 MAPK and extracellular signal-regulated kinase (ERK) 1/2, respectively, in both strips. The phosphorylation of p38 MAPK and ERK1/2 induced by NE was greater in strips from DOCA rats compared to those from sham-operated rats, and this phosphorylation was inhibited by the kinase inhibitors. DPB increased the phosphorylation of p38 MAPK and ERK1/2 in strips from both animals, and the increment of p38 MAPK phosphorylation by the stimulant was diminished in strips from DOCA rats compared to sham-operated rats. These findings suggest that the $Ca^{2+}-independent$ contraction evoked by DPB results from the activation of MAPKs in rat aortic smooth muscle and that the attenuated contractility by DPB in DOCA rat appears to be associated with diminished p38 MAPK activity.

• 생명과학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.903-910
• /
• 2003

Phosphipase D(PLD)는 호중구의 활성에서 중요한 신호전달 인자로 작용한다. 본 연구에서는 호중구에서 PLD의 활성화에 대한 nitric oxide(NO)와 cGMP의 영향을 조사하였다. 세포 내 NO의 생성을 증가시키는 물질인 sodium nitroprusside (SNP)를 단독으로 처리하였을 때 SNP를 처리하지 않은 세포에 비교하여 PLD 활성은 0.5 mM 농도에서 2배 이상 증가하였다. 세포 내 cAMP의 농도를 증가시키는 물질인 dibutyryl-cAMP를 처리하였을 때 formyl-Met-Leu-Phe(fMLP)에 의한 PLD활성은 억제되었으나 cGMP를 증가시키는 물질인 8-bromo-cGMP(300 $\mu$M)를 단독으로나 fMLP와 같이 처리하였을 때 PLD의 활성은 큰 영향이 없었다. NO에 의한 PLD의 활성은 cGMP-의존형 인산화 효소인 protein kinase G(PKG)의 억제제인 KT 5823에 의하여 억제되지 않았는데 이러한 결과는 PKG 이외의 경로를 통하여 일어남을 제시한다. NO를 처리한 호중구에서 p38 mitogen activated protein kinase(MAPK)가 활성화되어 인산화된 p38 MAPK가 Western blot에서 증가되었다. NO에 의한 p38 MAPK의 인산화는 KT 5823에 의하여 억제되지 않았고 PLD 억제제인 n-butanol에 의하여도 영향을 받지 않았다. PLD 활성의 인자인 RhoA는 fMLP나 phorbol myristate acetate(PMA)의 자극에 의하여 세포질로부터 세포막으로 전이가 되었으나 cGMP의 전처리에 의하여 fMLP에 의한 RhoA의 전이는 억제되었으나 PMA에 의한 전이는 영향을 받지 않았다. 이들 결과들은 호중구 내 증가된 cGMP가 RhoA를 억제하였으나 세포 내 증가된 NO는 cGMP 이외의 인자를 통하여 PLD의 활성화를 일으킨다는 것을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제23권11호
• /
• pp.1342-1350
• /
• 2013

본 연구는 화학적 허혈에 의해 손상된 마우스 간세포에서 hydrogen sulfide ($H_2S$)의 효과를 규명하기 위해 수행되었다. 본 연구에서 허혈 모방 화합물로 알려져 있는 cobalt chloride ($CoCl_2$)는 간세포 손상을 시간 및 농도 의존적으로 유의성 있게 증가 시켰다. $CoCl_2$에 의한 간세포 손상은 Sodium sulfide (NaHS, $H_2S$ 공여제)의 전처리에 의해 유의적으로 감소 되었다. $CoCl_2$는 세포 내 활성산소(reactive oxygen species, ROS)의 농도를 증가시켰으며, 이는 NaHS 및 N-acetyl-cysteine (NAC, a ROS 제거제)에 의해 감소하였다. 또한, $CoCl_2$에 의해 증가된 p38 MAPK 인산화가 NaHS 및 NAC에 의해 억제되었다. $CoCl_2$에 의해 증가된 Bax/Bcl-2 비율은 NaHS, NAC 및 SB 203580 (p38 MAPK 저해제)에 의해 차단되었으며, $CoCl_2$에 의해 유발된 간세포의 손상 또한 NaHS, NAC 및 SB 203580의 전처리에 의해 억제되었다. NaHS는 $CoCl_2$에 의해 증가된 COX-2의 발현을 억제하였다. 또한, NaHS의 효과와 유사하게 $CoCl_2$에 의해 증가된 COX-2의 발현이 NAC에 의해 억제되었다. 더욱이, NS-398 (COX-2 선택적 억제제)는 $CoCl_2$에 의한 Bax/Bcl-2 비율의 증가를 억제하였을 뿐 아니라, 간세포의 세포 손상 또한 억제하였다. 결론적으로, $H_2S$는 초대배양 된 마우스 간세포에서 $CoCl_2$에 의해 유발된 간세포의 손상을 ROS에 의해 유발된 p38 MAPK 및 COX-2 경로의 활성화를 억제함으로써 세포보호효과를 수행하는 것을 알 수 있었다.

• Molecules and Cells
• /
• 제28권6호
• /
• pp.589-593
• /
• 2009

In this study, the roles of the p38 MAPK, ERK1/2 and JNK signaling pathway in IGF-I-induced AR induction and activation were examined. C2C12 cells were treated with IGF-I in the absence or presence of various inhibitors of p38 MAPK (SB203580), ERK1/2 (PD98059), and JNK (SP600125). Inhibition of the MAPK pathway with SB203580, PD98059, or SP600125 significantly decreased IGF-I-induced AR phosphorylation and total AR protein expression. IGF-I-induced nuclear fraction of total AR and phosphorylated AR were significantly inhibited by SB203580, PD98059, or SP600125. Furthermore, IGF-I-induced AR mRNA and skeletal ${\alpha}-actin$ mRNA were blocked by those inhibitors in dose-dependent manner. Confocal images showed that IGF-I-induced AR nuclear translocation from cytosol was significantly blocked by SB203580, PD98059, or SP600125, suggesting that the MAPK pathway regulates IGF-I-induced AR nuclear localization in skeletal muscle cells. The present results suggest that the MAPK pathways are required for the ligand-independent activation of AR by IGF-I in C2C12 skeletal muscle cells.