• Molecules and Cells
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• 제26권5호
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• pp.443-453
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• 2008

The Bric-a-brac, Tramtrack, Broad-complex (BTB) domain is a protein-protein interaction domain that is found in many zinc finger transcription factors. BTB containing proteins play important roles in a variety of cellular functions including regulation of transcription, regulation of the cytoskeleton, protein ubiquitination, angiogenesis, and apoptosis. Here, we report the cloning and characterization of a novel human gene, KLHL31, from a human embryonic heart cDNA library. The cDNA of KLHL31 is 5743 bp long, encoding a protein product of 634 amino acids containing a BTB domain. The protein is highly conserved across different species. Western blot analysis indicates that the KLHL31 protein is abundantly expressed in both embryonic skeletal and heart tissue. In COS-7 cells, KLHL31 proteins are localized to both the nucleus and the cytoplasm. In primary cultures of nascent mouse cardiomyocytes, the majority of endogenous KLHL31 proteins are localized to the cytoplasm. KLHL31 acts as a transcription repressor when fused to GAL4 DNA-binding domain and deletion analysis indicates that the BTB domain is the main region responsible for this repression. Overexpression of KLHL31 in COS-7 cells inhibits the transcriptional activities of both the TPA-response element (TRE) and serum response element (SRE). KLHL31 also significantly reduces JNK activation leading to decreased phosphorylation and protein levels of the JNK target c-Jun in both COS-7 and Hela cells. These results suggest that KLHL31 protein may act as a new transcriptional repressor in MAPK/JNK signaling pathway to regulate cellular functions.

• 생명과학회지
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• 제30권2호
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• pp.211-220
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• 2020

CAR의 활성은 리간드 결합 뿐만 아니라, 세포외신호전달 경로를 통한 관련 조절인자들의 인산화, 전사 조절인자들과의 상호작용, 그리고 coactivators 및 corepressors의 동원, 분해 및 발현 등에 의해 조절되며, 이러한 CAR의 활성 조절은 또한 외인성 화학물질과 에너지 대사, 세포의 증식 및 사멸을 포함한 다양한 생리적 항상성 조절에 영향을 미친다. CAR는 ERK1/2의 신호전달경로에 의해 인산화되어 Hsp-90/CCRP와 복합체를 형성하여 세포질 내에 잔류하는 반면, PB는 ERK1/2를 억제하여 downstream 신호전달 조절인자들의 탈인산화를 유발하고, 활성화된 RACK-1/PP2A를 동원하여 CAR를 탈인산화 함으로써 핵 이동 및 전사 활성을 유도한다. CAR의 활성은 FoxO1 및 PGC-1α와의 cross-talk을 통하여 각각 전사 활성 억제와 ubiquitination을 통한 단백질 분해를 유도하여 당합성과정에 관여하는 PEPCK 및 G6Pase 유전자의 발현을 억제한다. CAR에 의한 지방의 합성과 산화 조절은 각각 PPARγ 및 PPARα와의 cross-talk에 의한 PGC-1α의 분해와 CPT-1의 발현 억제 또는 PGC-1α와의 결합을 통해 지방 합성 유전자의 발현 억제와 조직 특이적 산화 억제 또는 촉진으로 이루어진다. CAR는 FoxO1의 억제를 통한 p21의 발현 억제와 cyclin D1의 발현을 유도하여 세포 증식을 촉진하는 반면, GADD45B의 발현을 통한 MKK7과 JNK1의 활성을 억제하여 세포 사멸을 억제한다. 결론적으로, CAR는 세포외신호전달 경로와 세포내 조절인자들과의 다양한 상호작용을 통하여 외인성 화학물질의 대사뿐만 아니라 에너지 대사 및 세포의 성장과 사멸의 조절을 통한 항상성 유지에 관여한다.

• 생명과학회지
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• 제13권3호
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• pp.314-323
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• 2003

지금까지 estrogen 호르몬이 유방암의 발생과 진전에 관여한다는 사실을 뒷받침 할 수 있는 여러 가지 증거가 제시되어 왔지만, 암화에 관여하고 있는 estrogen의 분자생물학적 작용기전에 대해서는 아직 명확히 알려져 있지 않다. 유방암 세포의 발암현상은 다양한 핵 수용체들과 이들 각각의 신호전달경로들 사이의 기능적 상호교류 (Functional Cross-talk)에 의해 조절되는 것으로 추측되고 있다. 그러므로, 유방암세포의 성장과 증식에 관여하는 신호전달경로중에서 estrogen의 작용을 조절할 수 있는 핵 수용체를 밝혀내고, 이러한 수용체와 estrogen receptor사이에 어떠한 기능적 상호교류가 일어나는지를 규명하는 것은 암화와 관련된 estrogen의 분자생물학적 작용기전을 이해하는 데 중요한 진전을 가져올 수 있다. 따라서 본 연구의 목적은 유방암세포 내에서 estrogen의 작용이 xenobiotic nuclear receptor에 의해 조절되는지를 규명하기 위하여, 두 종류의 유방암세포인 estrogen receptor가 발현되는 MCF-7 세포와 ER의 발현이 일어나지 않는 MDA-MB-231세포를 배양하여, 에스트로겐에 의해 전사가 촉진되는 보고유전자의 발현이 CAR, SXR, 그리고 PPAR${\gamma}$에 의해서 어떻게 영향을 받는지를 조사하고 그 결과를 간암세포에서의 반응과 비교 분석하였다. 최근에 보고된 연구결과와 일치하게, xenobiotic nuclear receptor가 간세포에서 일어나는 에스트로겐 수용체의 신호전달경로에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. PPAR${\gamma}$를 제외한 핵 수용체 CAR와 SXR은 ER의 전사활성 효과를 현저하게 또는 어느 정도 각각 감소시켰다. Hep G2세포에서와는 달리 유방암세포에서는 조사된 세가지의 xenobiotic 핵 수용체가 ER의 전사활성에 그다지 영향을 미치지 않거나 유방암세포의 종류와 각각의 수용체에 따라서 다소 촉진하는 경향을 나타내었다. MCF-7 세포에서는 CAR와 PPAR${\gamma}$을 제외한 SXR이 ER의 transactivation 효과를 약간 촉진한 반면 MDA-MB-231세포는 SXR을 제외한 CAR와 PPAR${\gamma}$에 의해 ER의 transactivation 효과가 약간 증가되는 경향을 보였다. 이러한 결과는 유방암세포에서는 CAR, SXR, PPAR${\gamma}$과 같은 xenobiotic nuclear receptor에 의한 ER transactivation 효과가 간암세포와는 다르게 나타나며, 유방암의 종류에 따라서 endogenous CAR, SXR, PPAR${\gamma}$수용체가 다르게 발현됨으로써 이들에 대한 반응이 서로 상이한 특징을 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 estrogen receptor에 의해 매개되는 estrogn의 전사활성조절기전이 표적세포에 따라 다른 경로를 포함 할 수 있음을 시사한다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권6호
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• pp.829-834
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• 2006

HIV 감염 후 AIDS로의 진행과정에서 cytokines의 변화는 필수적인 결과로서 나타나게 된다. 본 연구에서는 AIDS 동물모델을 사용하여 Pyc Cytokines발현에 미치는 영향과 조절 매개체로서 $NF-{\kappa}B$의 관련성 및 작용 기작 확인에 초점을 두었다. LP-BM5 retrovirus에 감염된 C57BL/6 생쥐를 이용하여12주간에 걸친 실험에서Pyc 투여는 Th1과 Th2 cytokines의 혈중농도를 조절하여 murine AIDS로의 진행을 억제하는 데 역할을 하는 것으로 사료된다. 특히 Th2 cytokines의 mRNA 발현을 억제함에 따라 Th1 cytokines의 혈중농도는 상대적으로 증가한 것으로 사료된다. 이러한 결과는 Pyc가 Th2 cytokines을 선택적으로 transcription level에서 조절하고 있음을 의미하고 있다. 또한 Th2 cytokines mRNA 발현 조절은 $NF-{\kappa}B$의 활성화에 의한 것으로 추정된다. 본 연구는 AIDS 동물모델에서 $NF-{\kappa}B$의 조절을 통한 cytokines의 발현 조절의 가능성을 제시함과 동시에 Pyc의 역할에 대해 자료를 제시하고 있다. 또한 향후 murine AIDS 진행 억제제로서의 Pyc의 기작에 대한 일면을 보인 것에 의의를 두고자 한다.

• 대한본초학회지
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• 제30권4호
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• pp.57-64
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• 2015

Objectives : Oxidative stress is one of the most causes of hepatocyte injury. Gleditsia spina, the thorns ofGleditsia sinensisLam., has been known for its anti-cancer and anti-inflammatory effects in Korean medicine. The present study investigated hepatoprotective effect of Gleditsia spina water extract (GSE) against oxidative stress induced by arachidonic acid (AA) + iron in HepG2 cells.Methods : To investigate cytoprotective effect of GSE, cells were pretreated with GSE and then subsequently exposed to 10 μM AA for 12 h, followed by 5 μM iron. Cell viability was monitored by MTT assay, and expression of apoptosis-related proteins was examined by immunoblot analysis. To identify responsible molecular mechanisms, reactive oxygen species (ROS) production, GSH contents, and mitochondrial membrane potential were measured. In addition, effect of GSE on nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) activation was determined by immunoblot and antioxidant response element (ARE)-driven reporter gene assays.Results : GSE pretreatment prevented AA + iron-mediated cytotoxicity in concentration dependent manner. In addition, ROS production, glutathione depletion, and mitochondrial impairment by AA + iron were significantly inhibited by GSE. Furthermore, GSE promoted translocation of Nrf2 to nucleus, which acts as essential transcription factor for induction of antioxidant genes. Increased nuclear Nrf2 that caused by GSE treatment promoted transcriptional activity of ARE. Finally, GSE up-regulated sestrin-2 which was widely recognized as target gene of Nrf2.Conclusions : This study demonstrates that GSE protects hepatocytes from oxidative stress via activation of Nrf2 signaling pathway.

• Molecules and Cells
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• 제37권12호
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• pp.899-906
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• 2014

Prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) promotes tumor-persistent inflammation, frequently resulting in cancer. Curcumin is a diphenolic turmeric that inhibits carcinogenesis and induces apoptosis. $PGE_2$ inhibits curcumin-induced apoptosis; however, the underlying inhibitory mechanisms in colon cancer cells remain unknown. The aim of the present study is to investigate the survival role of $PGE_2$ and whether addition of exogenous $PGE_2$ affects curcumininduced cell death. HCT-15 cells were treated with curcumin and $PGE_2$, and protein expression levels were investigated via Western blot. Reactive oxygen species (ROS) generation, lipid peroxidation, and intracellular glutathione (GSH) levels were confirmed using specific dyes. The nuclear factor-kappa B ($NF-{\kappa}B$) DNA-binding was measured by electrophoretic mobility shift assay (EMSA). $PGE_2$ inhibited curcumin-induced apoptosis by suppressing oxidative stress and degradation of PARP and lamin B. However, exposure of cells to the EP2 receptor antagonist, AH6809, and the PKA inhibitor, H89, before treatment with $PGE_2$ or curcumin abolished the protective effect of $PGE_2$ and enhanced curcumin-induced cell death. $PGE_2$ activates PKA, which is required for cAMP-mediated transcriptional activation of CREB. $PGE_2$ also activated the Ras/Raf/Erk pathway, and pretreatment with PD98059 abolished the protective effect of $PGE_2$. Furthermore, curcumin treatment greatly reduced phosphorylation of CREB, followed by a concomitant reduction of $NF-{\kappa}B$ (p50 and p65) subunit activation. $PGE_2$ markedly activated nuclear translocation of $NF-{\kappa}B$. EMSA confirmed the DNA-binding activities of $NF-{\kappa}B$ subunits. These results suggest that inhibition of curcumin-induced apoptosis by $PGE_2$ through activation of PKA, Ras, and $NF-{\kappa}B$ signaling pathways may provide a molecular basis for the reversal of curcumin-induced colon carcinoma cell death.

• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1360-1366
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• 2016

Heat shock proteins (HSPs)은 다양한 생리학적인 또는 환경적 스트레스에 응답하여 유도된다. 그러나 HSPs의 전사 활성은 heat shock factors (HSFs)에 의해 조절 된다. 현재 연구에서는 붕어와 마우스의 간세포 배양에서 열 스트레스에 의한 heat shock factor 1 (HSF1)의 패턴 차이와 heat shock protein 70 (HSP70)의 발현을 면역분석법을 이용하여 조사하였다. 붕어의 간세포는 $33^{\circ}C$에서 trimer를 이루지만 마우스의 간세포는 $42^{\circ}C$에서 trimer를 이루었다. 이 연구는 붕어와 마우스의 HSF1은 열 스트레스로부터 다른 온도에서 반응을 한다는 것을 보여준다. 또한 재조합 단백질을 이용하여 붕어와 인간의 HSF1의 온도에 따른 활성 조건을 CD spectroscopy와 면역분석을 이용하여 조사하였다. 이러한 결과들은 인간과 마우스 HSF1과 붕어의 HSF1은 온도에 의한 활성 변화를 보이지만 그들의 최적 활성 온도는 다르다는 것을 알 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권8호
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• pp.1017-1025
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• 2022

Bone homeostasis is regulated by constant remodeling through osteogenesis by osteoblasts and osteolysis by osteoclasts and osteoporosis can be provoked when this balance is broken. Present pharmaceutical treatments for osteoporosis have harmful side effects and thus, our goal was to develop therapeutics from intrisincally safe natural products. Fucoidan is a polysaccharide extracted from many species of brown seaweed, with valuable pharmaceutical activities. To intensify the effect of fucoidan on bone homeostasis, we hydrolyzed fucoidan using AMG, Pectinex and Viscozyme. Of these, fucoidan biotransformed by Pectinex (Fu/Pec) powerfully inhibited the induction of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity in osteoclasts differentiated from bone marrow macrophages (BMMs) by the receptor for activation of nuclear factor-κB ligand (RANKL). To investigate potential of lower molecular weight fucoidan it was separated into >300 kDa, 50-300 kDa, and <50 kDa Fu/Pec fractions by ultrafiltration system. The effects of these fractions on TRAP and alkaline phosphatase (ALP) activities were then examined in differentiated osteoclasts and MC3T3-E1 osteoblasts, respectively. Interestingly, 50-300 kDa Fu/Pec suppressed RANKL-induced osteoclasts differentiation from BMMs but did not synergistically enhance osteoblasts differentiation induced by osteogenic agents. In addition, this fraction inhibited the expressions of NFATc1, TRAP, OSCAR, and RANK, which are all key transcriptional factors involved in osteoclast differentiation, and those of Src, c-Fos and Mitf, as determined by RT-PCR. In conclusion, enzymatically low-molecularized 50-300 kDa Fu/Pec suppressed TRAP by downregulating RANKL-related signaling, contributing to the inhibition of osteoclasts differentiation, and represented a potential means of inducing bone remodeling in the background of osteoporosis.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제65권6호
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• pp.476-486
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• 2008

연구배경: 정상세포는 보호되고 종양세포에 독성을 보인다고 알려진 TNF유전자족으로 새로이 확인된 TRAIL이 폐암세포에서 보이는 아포프토시스 효과를 확인하고, 아포프토시스로부터 세포를 보호하는 전사인자 $NF-{\kappa}B$가 TRAIL에 의하여 활성화 되는 정도를 평가하여 MG132의 $NF-{\kappa}B$활성억제가 TRAIL 유도성 아포프토시스를 감작시키는지를 확인하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방법: A549(wt p53) 및 NCI-H1299(null p53) 폐암세포주를 사용하였다. 세포독성 검사는 MTT assay를 이용하였고 아포프토시스는 Annexin V assay와 FACS 분석을 이용하였다. $NF-{\kappa}B$ 전사활성은 luciferase reporter gene assay를 이용하였고 $I{\kappa}B{\alpha}$ 분해는 western blot을 이용하였으며, TRAIL에 의해 활성화된 $NF-{\kappa}B$와 DNA 결합은 electromobility shift assay와 anti-p65 antibody를 이용한 supershift assay로 확인하였다. 결과: 1) TRAIL 100 ng/ml 농도에서 wild-type p53인 A549 폐암세포는 34.4%, p53 null인 NCI-H1299 폐암세포는 26.4%의 세포사를 관찰하였다. 2) Luciferase reporter gene assay로서 TRAIL에 의한 $NF-{\kappa}B$의 활성이 A549 $IgG{\kappa}B-luc$세포에서 2.45배 증가하고 NCI-H1299 $IgG{\kappa}B-luc$세포에서는 1.47배 증가함을 관찰하여 TRAIL에 의하여 $NF-{\kappa}B$가 활성화됨을 확인하였다. 3) MG132의 전처치로 TRAIL에 의한 $NF-{\kappa}B$의 활성이 A549 세포와 NCI-H1299 세포에서 각각 기저수준의 0.24, 0.21배로 강력히 억제되었다. 4) TRAIL단독으로 30% 전후의 세포독성이 MG132 전처치 후 TRAIL을 투여하면 두 세포주 모두에서 80% 이상의 세포독성이 관찰되어 MG132가 TRAIL유도성 아포프토시스에 감작효과가 있음을 확인하였다. 결론: 이상의 결과로 TRAIL에 상대적인 내성을 보이는 폐암세포주에서 MG132가 $NF-{\kappa}B$ 활성억제로서 TRAIL유도성 아포프토시스를 강화시키는 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구는 향후 폐암치료에 있어서 TRAIL유도성 아포프토시스가 이용될 수 있는 가능성을 확인한 기초자료가 된다고 생각된다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제1권2호
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• pp.151-161
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• 2001

Background: Inactivation in p53 tumor suppressor gene through a point mutation and deletion is one of the most frequent genetic changes found in human cancer, with 50% of an incidence. This high rate of mutation mostly suggests that the gene plays a central role in the development of cancer and the mutations detected so far were found in exons 5 to 8. Mutation of p53 locus produced accumulation of abnormal p53 protein, and negative regulation of cell proliferation and transcriptional activation as a suppressor of transformation were lost. In addition, inhibition of its normal cellular function of wild-type by mutant is an important step in tumorigenesis. Method: 4 colon cancer cell lines (SNU C1, C2A, C4, C5) were examined for mutation in exons 5 to 8 of the p53 tumor suppressor gene by PCR-SSCP analysis and expression pattern by western blotting and immunoprecipitation. p53-mediated transactivation ability were examined by CAT assay and base substitution of p53 in SNU C2A cell were detected by DNA sequencing. Results: 1) SNU C2A cell and SNU C5 cell were detected mobility shifts each in exon 5 and exon 7 of p53 gene by the PCR-SSCP method, implicating being of p53 mutation. 2) 3 colon cancer cell lines (SNU C1, SNU C2A, SNU C5) expressed wild type and mutant type p53 protein. 3) In northern blot experiment, SNU C2A and SNU C5 cell expressed high level of p53 mRNA. 4) Results of p53-mediated transactivation in colon cancer cell lines by CAT assay represented only SNU C2A cell has transcriptional activity. 5) DNA sequencing in SNU C2A cell showed missense mutation in codon 179 of one allele, histidine to arginine and wild type p53 in the other allele. Conclusion: Colon cancer cell lines showed correlation with mutation in p53 gene and accumulation of abnormal p53 protein. Colon cancer cell SNU C2A retained p53-mediated transactivation as heterozygous p53 with one mutant allele in 179 codon and the other wild-type allele.