• Molecules and Cells
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• 제37권3호
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• pp.226-233
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• 2014

Excessive reactive oxygen species (ROS) generated from abnormal cellular process lead to various human diseases such as inflammation, ischemia, and Parkinson's disease (PD). Sensitive to apoptosis gene (SAG), a RING-FINGER protein, has anti-apoptotic activity and anti-oxidant activity. In this study, we investigate whether Tat-SAG, fused with a Tat domain, could protect SH-SY5Y neuroblastoma cells against 1-methyl-4-phenylpyridinium ($MPP^+$) and dopaminergic (DA) neurons in the substantia nigra (SN) against 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetra-hydropyridine (MPTP) toxicity. Western blot and immunohistochemical analysis showed that, unlike SAG, Tat-SAG transduced efficiently into SH-SY5Y cells and into the brain, respectively. Tat-SAG remarkably suppressed ROS generation, DNA damage, and the progression of apoptosis, caused by $MPP^+$ in SH-SY5Y cells. Also, immunohistochemical data using a tyrosine hydroxylase antibody and cresyl violet staining demonstrated that Tat-SAG obviously protected DA neurons in the SN against MPTP toxicity in a PD mouse model. Tat-SAG-treated mice showed significant enhanced motor activities, compared to SAG- or Tat-treated mice. Therefore, our results suggest that Tat-SAG has potential as a therapeutic agent against ROS-related diseases such as PD.

• Molecules and Cells
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• 제44권3호
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• pp.146-159
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• 2021

DNA methylation, and consequent down-regulation, of tumour suppressor genes occurs in response to epigenetic stimuli during cancer development. Similarly, human oncoviruses, including human papillomavirus (HPV), up-regulate and augment DNA methyltransferase (DNMT) and histone deacetylase (HDAC) activities, thereby decreasing tumour suppressor genes (TSGs) expression. Ubiquitin-like containing PHD and RING finger domain 1 (UHRF1), an epigenetic regulator of DNA methylation, is overexpressed in HPV-induced cervical cancers. Here, we investigated the role of UHRF1 in cervical cancer by knocking down its expression in HeLa cells using lentiviral-encoded short hairpin (sh)RNA and performing cDNA microarrays. We detected significantly elevated expression of thioredoxin-interacting protein (TXNIP), a known TSG, in UHRF1-knockdown cells, and this gene is hypermethylated in cervical cancer tissue and cell lines, as indicated by whole-genome methylation analysis. Up-regulation of UHRF1 and decreased TXNIP were further detected in cervical cancer by western blot and immunohistochemistry and confirmed by Oncomine database analysis. Using chromatin immunoprecipitation, we identified the inverted CCAAT domain-containing UHRF1-binding site in the TXNIP promoter and demonstrated UHRF1 knockdown decreases UHRF1 promoter binding and enhances TXNIP expression through demethylation of this region. TXNIP promoter CpG methylation was further confirmed in cervical cancer tissue by pyrosequencing and methylation-specific polymerase chain reaction. Critically, down-regulation of UHRF1 by siRNA or UHRF1 antagonist (thymoquinone) induces cell cycle arrest and apoptosis, and ubiquitin-specific protease 7 (USP7), which stabilises and promotes UHRF1 function, is increased by HPV viral protein E6/E7 overexpression. These results indicate HPV might induce carcinogenesis through UHRF1-mediated TXNIP promoter methylation, thus suggesting a possible link between CpG methylation and cervical cancer.

• Animal Bioscience
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• 제35권2호
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• pp.260-271
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• 2022

Objective: We aimed to investigate the effect of the differing amino acid (AA) release dynamics of two protein sources on the growth performance, nitrogen deposition, plasma biochemical parameters, and muscle synthesis and degradation of piglets when included in their diets at normal and low concentrations. Methods: Forty-eight piglets (Duroc×Landrace×Large White) with initial body weight of 7.45±0.58 kg were assigned to six groups and fed one of 6 diets. The 6 dietary treatments were arranged by 3×2 factorial with 3 protein sources and 2 dietary protein levels. They are NCAS (a normal protein content with casein), NBlend (a normal protein content with blend of casein and corn gluten meal), NCGM (a normal protein content with corn gluten meal), LCAS (a low protein content with casein), LBlend (a low protein content with blend of casein and corn gluten meal), LCGM (a low protein content with corn gluten meal). The release dynamics of AA in these diets were determined by in vitro digestion. The digestibility, utilization and biological value of nitrogen in piglets were determined by micro Kjeldahl method. Plasma insulin was measured by enzyme-linked immunosorbent assay kits. The protein expression of mediators of muscle synthesis and degradation was determined by western blotting. Results: Although the consumption of a low-protein diet supplemented with crystalline AA was associated with greater nitrogen digestion and utilization (p<0.05), the final body weight, growth performance, nitrogen deposition, and phosphorylation of ribosomal protein S6 kinase 1 and eIF4E binding protein 1 in the muscle of pigs in the low-protein diet-fed groups were lower than those of the normal-protein diet-fed groups (p<0.05) because of the absence of non-essential AA. Because of the more balanced release of AA, the casein (CAS) and Blend-fed groups showed superior growth performance, final body weight and nitrogen deposition, and lower expression of muscle ring finger 1 and muscle atrophy F-box than the CGM-fed groups (p<0.05). Conclusion: We conclude that the balanced release of AA from CAS containing diets and mixed diets could reduce muscle degradation, favor nitrogen retention, % intake and improve growth performance in pigs consuming either a normal- or low-protein diet.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권12호
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• pp.1635-1647
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• 2023

Muscle atrophy, which is defined as a decrease in muscle mass and strength, is caused by an imbalance between the anabolism and catabolism of muscle proteins. Thus, modulating the homeostasis between muscle protein synthesis and degradation represents an efficient treatment approach for this condition. In the present study, the protective effects against muscle atrophy of ethanol extracts of Morus alba L. (MA) and Angelica keiskei Koidz. (AK) leaves and their mixtures (MIX) were evaluated in vitro and in vivo. Our results showed that MIX increased 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide-induced C2C12 myotube thinning, and enhanced soleus and gastrocnemius muscle thickness compared to each extract alone in dexamethasone-induced muscle atrophy Sprague Dawley rats. In addition, although MA and AK substantially improved grip strength and histological changes for dexamethasone-induced muscle atrophy in vivo, the efficacy was superior in the MIX-treated group. Moreover, MIX further increased the expression levels of myogenic factors (MyoD and myogenin) and decreased the expression levels of E3 ubiquitin ligases (atrogin-1 and muscle-specific RING finger protein-1) in vitro and in vivo compared to the MA- and AK-alone treatment groups. Furthermore, MIX increased the levels of phosphorylated phosphoinositide 3-kinase (PI3K), protein kinase B (Akt), and mammalian target of rapamycin (mTOR) that were reduced by dexamethasone, and downregulated the expression of forkhead box O3 (FoxO3a) induced by dexamethasone. These results suggest that MIX has a protective effect against muscle atrophy by enhancing muscle protein anabolism through the activation of the PI3K/Akt/mTOR signaling pathway and attenuating catabolism through the inhibition of FoxO3a.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.435-443
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• 2018

AMPK는 세포 내 에너지 균형을 조절하는 조절자 및 에너지 센서이며, 특히 골격근에서는 muscle-specific ubiquitin ligases의 조절을 통한 근육 단백질 분해를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 한편 상엽은 다양한 약리학적 효능을 가지는 전통약재 중 하나이지만 근위축과 관련된 효능에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 C2C12 myotubes에서 AMPK 활성제인 AICAR가 유발하는 근위축 및 관련 유전자의 발현과 함께 상엽 에탄올 추출물(ethanol extracts of Mori Folium, EEMF)이 유발하는 근위축 억제 효능에 대해서 조사하였다. 먼저 C2C12 myoblasts에 AICAR를 처리하였을 경우 AMPK 활성화가 유발되었으며, 하위 단계에 있는 FoxO3a의 발현 증가와 함께 muscle-specific ubiquitin ligases인 MAFbx/atrogin-1 및 MuRF1의 발현 증가와 muscle-specific transcription factors인 MyoD 및 myogenin의 발현 감소가 유발되었다. 또한 분화가 유발된 C2C12 myotubes에 세포독성이 없는 조건의 AICAR를 처리하였을 경우 근위축이 유발되었으며, EEMF는 AMPK 불활성화 및 FoxO3a 발현 억제를 유발함으로서 AICAR 처리에 의한 근위축을 억제하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과에서 AICAR에 의한 AMPK 활성화가 근위축을 유발한다는 것을 알 수 있었으며, EEMF는 AMPK signaling pathway를 통하여 AICAR에 의한 근위축을 억제한다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권6호
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• pp.602-614
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• 2023

본 연구는 근생성 및 근위축 완화효능을 가진 유효소재 발굴의 필요성에 의해 polygalacin D가 근원세포 분화 및 미토콘드리아에 미치는 영향과 항암제 유도 근위축에 대한 완화효과를 각각 세포 및 동물실험을 통해 확인하고자 하였다. 그 결과, polygalacin D는 다핵을 지닌 근관세포의 수와 분화 종결인자인 MHC isoforms의 발현량을 증가시켰고 근육 내 단백질 분해 인자인 MuRF1, Smad2/3의 발현량은 유의적으로 감소시켰다. 또한 미토콘드리아 생합성 조절인자인 Pgc1α의 발현은 증가시키고 미토콘드리아 분열인자인 Drp1과 Fis1의 발현은 감소시켰다. 한편 zebrafish 동물모델을 통해 항암제 유도 근위축에 대한 개선효과를 확인한 결과, polygalacin D는 항암제에 의해 유도된 근위축과 미토콘드리아 손상을 완화시켰다. 이상의 결과들은 polygalacin D가 미토콘드리아 기능 증진을 매개로 근원세포 분화 촉진 및 근육 단백질 분해 저하 효과를 지닐 뿐만 아니라, 미토콘드리아 손상을 개선하여 항암제로 유도된 근위축에 대한 완화 효과를 나타냄을 시사한다. 따라서 본 연구를 통해 polygalacin D가 근생성 및 근위축 예방과 치료를 위한 잠재적인 유효소재로서의 가능성을 제시하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제57권1호
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• pp.53-64
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• 2024

본 연구는 근생성 효능을 가진 천연화합물을 발굴하고자 oxypeucedanin hydrate가 근생성과 미토콘드리아에 미치는 영향 및 항암제 유도 미토콘드리아 손상에 대한 완화효과를 C2C12 근원세포와 zebrafish 모델을 통해 각각 확인하였다. 그 결과, oxypeucedanin hydrate는 다핵의 근관세포의 수와 분화말기 표지자인 Myh4의 발현량을 증가시켰고 근육단백질 분해 인자인 MuRF1과 MAFbx의 발현량은 감소시켰다. 또한 미토콘드리아 생합성 조절인자인 Pgc1α, Tfam과 전자전달계 구성인자인 Sdha, Cox1의 발현은 증가시키고, 미토콘드리아 융합인자인 Opa1의 발현 또한 증가시킴과 동시에 미토콘드리아 분열을 표지하는 Drp1의 발현은 감소시켰다. 한편 zebrafish 모델을 통해 항암제 유도 미토콘드리아 손상에 대한 개선효과를 확인한 결과, oxypeucedanin hydrate는 항암제에 의해 유도된 미토콘드리아 손상을 완화시켰다. 이상의 결과들은 oxypeucedanin hydrate가 미토콘드리아 기능 증진을 매개로 근원세포 분화 촉진 및 근육 단백질 분해 저하 효과를 나타냄을 시사한다. 따라서 본 연구를 통해 oxypeucedanin hydrate가 근생성 효과를 나타낼 수 있는 잠재적인 유효소재로서의 가능성을 제시하였다.

• 미술자료
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• 제97권
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• pp.87-104
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• 2020

산률(山律) 선우영(鮮于英)(1946~2009) 필(筆) <금강산 묘길상도>(2000)는 국립중앙박물관이 소장하게 된 최초의 북한 화가 작품이다. 지금까지 알려진 <묘길상도> 가운데 가장 큰 종축(縱軸) 형식으로 크기가 세로 130.2cm, 가로 56.2cm에 이르는 지본수묵진채(紙本水墨眞彩) 그림이다. 선우영에 관하여는 최근 우리나라에도 수차례 개최된 전시회에서 비교적 잘 알려졌다. 그는 1989년 공훈예술가, 1992년 인민예술가 칭호를 받는 등 이른바 '진채세화(眞彩細畫)'의 대가로서 북한을 대표하는 화가가 되었고, 60여 점의 작품이 북한 국보로 지정되었다. 이 그림의 주제인 <묘길상> 마애불은 금강산 내금강 지역에 있는 만폭동 골짜기의 높이 40m 벼랑 아래에 15m 정도 크기로 새겨진 고려시대의 마애불이다. 이 마애불의 명칭은 마사연(摩詞衍) 동쪽에 있었던 묘길상암(妙吉祥庵)에서 유래한다. 마애불의 오른쪽 옆 바위에는 직암(直庵) 윤사국(尹師國)(1728~1709)이 쓴 '묘길상(妙吉祥)'이라는 큼직한 음각의 글씨가 새겨져 있다. 필자는 불상의 수인(手印)을 오른손과 왼손이 모두 엄지와 약지(藥指)가 만나는 하품하생인(下品下生印)과 비슷하지만 왼손이 아래를 향하고 있지 않고 오른손과 거의 직각을 이루며 복부에 놓여있으므로 설법인(說法印)으로 보았다. 즉 이 불상은 설법인을 결하고 있는 석가상(釋迦像)이라고 결론지었다. 선우영의 <금강산 묘길상도>는 조선시대 같은 주제의 그림들과 비교하면 불상의 자연 환경, 즉 벼랑 아래 감실에 새겨진 불상이라는 점과 불상이 인간의 모습이 아닌 암각상임을 수묵진채로 표현한 유일한 그림이다. 구도와 색감이 자아내는 초현실주의적 분위기 또한 이 <금강산 묘길상도>의 특징이라 하겠다. 이 그림을 포함한 선우영의 대부분 작품이 진채로 바위 질감을 사실적으로 표현한 그림이지만 그의 만년작 <파도>(2008)와 같이 전통적의 수묵화에 가까운 그림도 그렸던 폭넓은 작품 세계를 보여주는 화가이다.