• 생명과학회지
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• 제22권4호
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• pp.492-498
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• 2012

파이토케미칼이 암 세포 성장에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 대장암 세포주 HCT116에 네 종류의 파이토케미칼을 각각 25 ${\mu}M$의 농도로 처리하였다. 처리한 파이토케미칼 중 curcumin이 가장 강력하게 세포 성장을 억제하였다. 또한 curcumin은 농도의존적으로 세포 성장을 억제하였다. Curcumin에 의한 대장암 세포주 성장 저해 활성에 대한 분자생물학적 기전을 연구하기 위하여 oligo DNA microarray 실험을 수행하였다. 그 결과, 25 ${\mu}M$ curcumin 처리에 의해 2배 이상 발현이 증가된 유전자 137개, 발현이 감소된 유전자 141개를 선별하였다. 발현이 증가된 유전자 중, 세포사멸과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려진 유전자 3개를 선택하여, RT-PCR을 통해 이들 유전자의 발현이 감소됨을 확인하였다. 처리한 파이토케미칼 중 curcumin은 가장 강력한 ATF3의 유도자였으며, 농도의존적으로 ATF3의 발현을 증가시켰다. 흥미롭게도, curcumin에 의한 성장 저해는 ATF3-siRNA에 의한 ATF3 유전자 발현감소에 의해 성장이 회복되었다. 또한, ATF3 유전자의 과대발현 후 발현이 변화되는 유전자를 선별한 결과, 세포사멸과 관련된 많은 유전자들이 증가됨을 확인하였다. 결론적으로, 대장암 세포주에서 curcumin에 의한 항 성장활성에 있어서 ATF3 유전자가 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

• 대한약침학회지
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• 제19권1호
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• pp.59-69
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• 2016

Objectives: The mushroom Ganoderma lucidum has been widely used as a traditional herbal medicine for many years. Although several studies have focused on the anti-oxidative activity of this mushroom, the molecular mechanisms underlying its activity have not yet been clearly established. The present study investigated the cytoprotective effect of ethanol extract of Ganoderma lucidum (EGL) against oxidative stress (hydrogen peroxide, $H_2O_2$) and elucidated the underlying mechanisms in a C2C12 myoblast cell line. Methods: Oxidative stress markers were determined by using the comet assay to measure reactive oxygen species (ROS) generation and deoxyribonucleic acid (DNA) damage. Cell viability and Western blotting analyses were employed to evaluate the cellular response to EGL and $H_2O_2$ in C2C12 cells. Transfection with nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2)-specific small interfering ribonucleic acid (siRNA) was conducted to understand the relationship between Nrf2 expression and $H_2O_2$-induced growth inhibition. Results: The results showed that EGL effectively inhibited $H_2O_2$-induced growth and the generation of ROS. EGL markedly suppressed $H_2O_2$-induced comet-like DNA formation and phosphorylation of histone H2AX at serine 139 ($p-{\gamma}H2AX$), a widely used marker of DNA damage, suggesting that EGL prevented $H_2O_2$-induced DNA damage. Furthermore, the EGL treatment effectively induced the expression of Nrf2, as well as heme oxygenase-1 (HO-1), with parallel phosphorylation and nuclear translocation of Nrf2 in the C2C12 myoblasts. However, zinc protoporphyrin IX, a HO-1 inhibitor, significantly abolished the protective effects of EGL against $H_2O_2$-induced accumulation of ROS and reduced cell growth. Notably, transient transfection with Nrf2-specific siRNA attenuated the cytoprotective effects and HO-1 induction by EGL, indicating that EGL induced the expression of HO-1 in an Nrf2-dependent manner. Conclusion: Collectively, these results demonstrate that EGL augments the cellular anti-oxidant defense capacity through activation of Nrf2/HO-1, thereby protecting C2C12 myoblasts from $H_2O_2$-induced oxidative cytotoxicity.

• 치위생과학회지
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• 제11권1호
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• pp.55-61
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• 2011

최근에 Odontogenic ameloblast-associated protein (ODAM)은 MMP-20의 발현을 조절하여 법랑모세포 분화와 법랑질의 석회화에 중요한 역할을 한다고 보고되었다. 그러나 이에 대한 명확한 기전은 알려져 있지 않다. 그러므로 이 연구의 목적은 법랑모세포 분화와 법랑질의 석회화 과정에서의 ODAM의 생물학적 기능과 신호 전달 경로를 찾고자 하였다. Ameloblast-lineage cells (ALCs)를 이용하여 ODAM 재조합 단백질을 생성하고 ODAM 과발현 (ODAM overexpressing) 또는 ODAM 억제(ODAM silencing) 세포주를 만들었다. 세포들은 2주 동안 분화 배지에서 ODAM 재조합 단백질을 처리한 군과 처리하지 않는 군으로 나누어 배양하였다. ODAM의 신호 전달 경로를 확인하기 위하여, ALCs에 BMP2와 BMP receptor 1B (BMPR-1B) 억제제인 BAMBI 재조합 단백질을 처리하였고, 또한 BMPR-1B siRNA 이용하여 BMPR-1B의 발현을 억제하였다. 단백질 발현은 western blot 이용하여 분석하였다. 석회화는 sense ODAM 과발현 세포와 ODAM 재조합 단백질을 첨가한 법랑모세포 세포주에서 증진되었다. 또한 ALP 활성화는 sense ODAM 과발현 세포와 ODAM 정제된 단백질를 첨가한 법랑모세포 세포주에서 뚜렷하게 증진되었다. 기관발생과 관련이 있는 BMPR-IB와 석회화 과정과 관련된 CBP2는 ODAM 과발현을 유도한 경우에는 발현이 증가되었으나, ODAM 발현을 억제시킨 경우에는 발현이 현저히 감소하였다. 이상 실험의 결과는 법랑질 형성과정에서 ODAM이 법랑질 석회화를 증진시킬 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.415-420
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• 2018

오미자는 다양한 인간 질환을 치료하기 위한 한약재로 사용되어 왔으며, schizandrin과 gomisin A와 같은 다양한 생리활성물질을 함유하고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 오미자 박으로부터 에탄올 추출물(PSC)을 제조하고, 이들이 대장암 세포인 HCT116의 세포 생존율에 미치는 영향과 ATF3, NAG-1, p21와 같은 pro-apoptotic 유전자의 발현 변화에 미치는 영향을 연구하였다. 오미자 박 에탄올 추출물의 처리는 농도 의존적으로 암세포생존율을 감소시켰으며, 세 가지 pro-apoptotic 유전자의 발현을 모두 증가시켰다. 또한, 오미자 유래의 순수물질인 schizandrin도 세포 생존율을 농도의존적으로 감소시켰으며, ATF3, NAG-1, p21 유전자의 발현을 증가시켰다. 게다가, schizandrin을 처리한 세포에서 PARP cleavage를 확인함으로써 apoptosis가 일어남을 확인하였다. 이러한 PARP cleavage는 NAG-1 siRNA의 transfection에 의해서 회복됨을 확인하였다. 이러한 결과는 schizandrin에 의해 유도되는 apoptosis와 NAG-1의 발현증가가 직접적인 관련이 있음을 나타낸다. 종합적으로, 본 연구결과는 오미자 박 추출물과 schizandrin에 의해 매개되는 항암 활성과 암세포 사멸현상을 이해하는데 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제22권1호
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• pp.49-54
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• 2012

이소플라본 genistein이 마우스 전지방 3T3-L1세포주의 성장과 지방세포형성과정에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과, 마우스 전지방 3T3-L1 세포주의 성장이 처리한 genistein 농도 의존적으로 저해되었다. 또한, Oil Red O 염색에 의하여 50 ${\mu}M$ genistein 처리에 의해 지방세포형성과정이 억제됨을 확인하였다. 이러한 genistein에 의한 지방세포성장 억제효과의 분자생물학적 기전을 연구하기 위하여, oligo DNA 마이크로어레이 실험을 수행하였다. 발현이 증가된 유전자 중 항비만, 항염증 활성과 관련이 있는 것으로 알려져 있는 sirtuin-1 유전자를 선택하여 발현변화를 확인하였다. 처리한 네종류의 파이토케미칼(resveratrol, capsaicin, daidzein, genistein)에 의해 sirtuin-1의 발현이 증가됨을 확인하였고, 이 중 genistein에 의한 sirtuin-1 유전자의 발현이 가장 높았다. 또한, sirtuin-1-siRNA에 의한 sirtuin-1 유전자의 발현 감소에 의해 지방세포형성 억제과정이 복구됨을 확인하였다. 이러한 연구결과는, genistein에 의한 전지방세포의 성장 저해와 지방세포형성의 저해과정을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권6호
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• pp.538-543
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• 2012

The Maillard Reaction Products (MRPs) are chemical compounds which have been known to be effective in chemoprevention. Death receptors (DR) play a central role in directing apoptosis in several cancer cells. In our previous study, we demonstrated that (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal, a MRP product, inhibited human colon cancer cell growth by inducing apoptosis via nuclear factor-${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) inactivation and $G_2$/M phase cell cycle arrest. In this study, (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal diacetate, a new (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal derivative, was synthesized to improve their solubility and stability in water and then evaluated against NCI-H460 and A549 human lung cancer cells. (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal diacetate reduced the viability in both cell lines in a time and dose-dependent manner. We also found that (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal diacetate increased apoptotic cell death through the upregulation of the expression of death receptor (DR)-3 and DR6 in both lung cancer cell lines. In addition to this, the transfection of DR3 siRNA diminished the growth inhibitory and apoptosis inducing effect of (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal diacetate on lung cancer cells, however these effects of (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal diacetate was not changed by DR6 siRNA. These results indicated that (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal diacetate inhibits human lung cancer cell growth via increasing apoptotic cell death by upregulation of the expression of DR3.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1183-1191
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• 2013

APEX-1 (인간 apyrimidinic/apurinic 효소)은 염기성 사이트 및 DNA단일 가닥 결손으로 손상된 DNA을 복구 할 수 있는 다기능 단백질이다. 또한 APEX-1은 많은 전사 인자들의 redox-modifying factor (산화 환원 수정 요소)로서의 역할을 한다고 알려져 있다. 이런 APEX-1의 전사 타겟을 동정하는 것은 APEX-1의 다양한 세포 내 작용 메커니즘을 이해하는데 필수적이다. 따라서 이 논문에서는 먼저 Expression array analysis를 통해 glial cell-derived neurotropic factor receptor ${\alpha}1$ ($GFR{\alpha}1$)을 동정하였다. $GFR{\alpha}1$은 glial cell-derived neurotropic factor (GDNF) family 수용체이며 APEX-1에 의해 발현이 증가된다. APEX-1이 과발현된 세포에서 GDNF처리에 의해 GDNF/$GFR{\alpha}1$ 시그널 타겟인 c-Src가 Tyr418잔기에서 인산화 됨을 관찰하였다. 또한 APEX-1이 과발현된 세포에 GDNF처리하면, 세포증식이 증가함을 보았다. 반면, APEX-1 발현을 siRNA을 이용하여 감소시키면 $GFR{\alpha}1$ 발현과 GDNF에 의한 c-Src 인산화 및 세포증식이 감소함을 확인하였다. 이상의 결과는 APEX-1은 GDNF/$GFR{\alpha}1$ 시그널을 통해 세포 생존과 증식을 조절함을 증명하였다. 따라서 본 연구를 통해 APEX-1의 세포 증식을 조절하는 새로운 기전을 규명하였다.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.471-478
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• 2013

인체 중간엽 줄기세포는 다양한 세포로의 분화 및 자가증식 할 수 있는 능력뿐만 아니라 질병치료에 대한 치료적 잠재력을 가지고 있다. 줄기세포 분화의 분자 기작에 대한 이해는 줄기세포 이식의 치료 효능을 향상시킨다. 본 연구에는 인체 중간엽 줄기세포의 골분화에서 NFAT5의 역할을 밝혔다. 특이적 siRNA의 transfection으로 인한 NFAT5의 억제는 인체 중간엽 줄기세포의 골분화를 현저히 감소시켰으며, NF-${\kappa}B$ promoter 활성화 또한 세포의 증식이나 지방 세포로의 분화에 영향 없이 감소 시켰다. NFAT5의 발현 억제는 기본적으로 유도되는 NF-${\kappa}B$의 활성화와 TNF-${\alpha}$에 의해서 유도되는 NF-${\kappa}B$의 활성화를 감소시켰으나, TNF-${\alpha}$에 의해서 유도되는 NF-${\kappa}B$의 분해에는 아무런 영향을 주지 않았다. 이번 연구를 통해 NFAT5가 NF-${\kappa}B$ 경로를 조절함으로써 인체 중간엽 줄기 세포의 골분화에 아주 중요한 역할을 하는 것을 확인 할 수 있었다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권3호
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• pp.286-292
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• 2012

All-trans retinoic acid (ATRA) is currently used in adjuvant differentiation-based treatment of residual or relapsed neuroblastoma (NB). It has been reported that short-term ATRA treatment induces migration and invasion of SH-SY5Y via transglutaminase-2 (Tgase-2). However, the detailed mechanism of Tgase-2's involvement in NB cell invasion remains unclear. Therefore we investigated the role of Tgase-2 in invasion of NB cells using SH-SY5Y cells. ATRA dose-dependently induced the invasion of SH-SY5Y cells. Cystamine (CTM), a well known tgase inhibitor suppressed the ATRA-induced invasion of SH-SY5Y cells in a dose-dependent manner. Matrix metalloproteinase -9 (MMP-9) and MMP-2, well known genes involved in invasion of cancer cells were induced in the ATRA-induced invasion of the SH-SH5Y cells. Treatment of CTM suppressed the MMP-9 and MMP-2 enzyme activities in the ATRA-induced invasion of the SH-SY5Y cells. To confirm the involvement of Tgase-2, gene silencing of Tgase-2 was performed in the ATRA-induced invasion of the SH-SH5Y cells. The siRNA of Tgase-2 suppressed the MMP-9 and MMP-2 activity of the SH-SY5Y cells. MMP-2 and MMP-9 are well known target genes of NF-${\kappa}B$. Therefore the relationship of Tgase-2 and NF-${\kappa}B$ in the ATRA-induced invasion of the SH-SY5Y cells was examined using siRNA and CTM. ATRA induced the activation of NF-${\kappa}B$ in the SH-SY5Y cells and CTM suppressed the activation of NF-${\kappa}B$. Gene silencing of Tgase-2 suppressed the MMP expression by ATRA. These results suggested that Tgase-2 might be a new target for controlling the ATRA-induced invasion of NBs.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.929-936
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• 2021

본 연구에서는 시판하는 천연물 library (Selleckchem, L1400)로부터 암세포 항 성장 활성을 보여주는 천연물을 선별하였다. 즉, 인간 대장암 세포주인 HCT116에 50 μM의 각 천연물을 처리한 후 세포 생존율을 측정하였다. 1차 선별과정을 통하여 5종의 천연물(chrysin, diosmetin, emodin, piperlongumine, tanshinone I)을 선별하였다. 5종의 천연물에 의한 NAG-1 단백질의 발현을 확인한 결과 chrysin과 emodin에 의해서 발현이 현저하게 증가하였다. 또한, chrysin과 emodin은 농도의존적으로 세포 생존율을 감소시켰으며, chrysin과 emodin은 항암 단백질인 NAG-1의 발현을 농도 및 시간 의존적으로 증가시켰다. 게다가, chrysin과 emodin 처리에 의해 증가된 PARP cleavage가 NAG-1 siRNA transfection에 의해서 감소됨을 확인함으로써, chrysin과 emodin에 의한 세포사멸과 NAG-1의 발현 증가가 직접적인 관련이 있음을 증명하였다. 따라서, 본 연구결과는 암세포 항 성장 활성을 보여주는 천연물 선별에 대한 기초 데이터를 제공해 주며, chrysin과 emodin에 의한 암세포 항 성장 활성 및 세포사멸의 기전을 이해하는 데 도움을 줄 것으로 판단된다.