Metformin, a predominantly prescribed anti-diabetic drug for decades, has gained new insights for its anti-tumor activity in a variety of cancer cells. Our previous studies also showed the obvious pro-apoptotic activity of metformin and the underlying action mechanisms in hepatocellular carcinoma cells. Together with apoptosis, autophagy is a crucial intracellular process to determine the survival or death of cells under some stressful environments. The present study aimed to determine the role of autophagy in metformin-induced death of H4IIE hepatocellular carcinoma cells. Metformin blocked the formation of autophagosome and the expression of LC3A, generally described as a biomarker of autophagy. Inhibition of AMPK reversed the metformin-induced blockade of autophagy. Antioxidant (NAC) suppressed the metformin-induced cell death but not affected LC3A. The inhibition of protein kinase C totally restored the metformin-suppressed expression of LC3A. In summary, our present study suggests that autophagy is an anti-apoptotic player in metformin-induced apoptosis in H4IIE cells.
Choi, Jong-Ho;Lee, Hyun-Jung;Yang, Tae-Hyun;Kim, Gi Jin
Clinical and Experimental Reproductive Medicine
/
v.39
no.2
/
pp.73-80
/
2012
Objective: This study was undertaken to determine the effect of hypoxia inducible factor (HIF)-$1{\alpha}$ on the cell death, autophagy, and invasion of trophoblasts. Methods: To understand the effect of HIF-$1{\alpha}$, we inhibited HIF-$1{\alpha}$ using siRNA under normoxia and hypoxia conditions. Invasion assay and zymography were performed to determine changes in the invasion ability of HIF-$1{\alpha}$. Western blotting and immunofluorescence were performed to determine some of the signal events involved in apoptosis and autophagy. Results: There was no difference in cell death through the inhibition of HIF-$1{\alpha}$ expression by siRNA; however, the expression of LC3 and autophagosome formation increased. On the other hand, autophagy was increased, and the invasive ability of trophoblast cells decreased according to the inhibition of HIF-$1{\alpha}$ expression by siRNA. These experimental results mean that HIF-$1{\alpha}$ genes regulate the invasive ability of trophoblasts by increasing autophagy. Conclusion: This study contributes important data for understanding the mechanism of early pregnancy implantation and the invasive ability of trophoblasts by defining the relationship between the roles of HIF-$1{\alpha}$ and autophagy.
Adiponectin, an adipokine predominantly secreted from adipose tissue, exhibits diverse biological responses, including metabolism of glucose and lipid, and apoptosis in cancer cells. Recently, adiponectin has been shown to modulate autophagy as well. While emerging evidence has demonstrated that autophagy plays a role in the modulation of proliferation and apoptosis of cancer cells, the role of autophagy in apoptosis of cancer cell caused by adiponectin has not been explored. In the present study, we demonstrated that globular adiponectin (gAcrp) induces both apoptosis and autophagy in human hepatoma cell line (HepG2 cells) and breast cancer cells (MCF-7), as evidenced by increase in caspase-3 activity, Bax, microtubule-associated protein light chain 3-II (LC3 II) protein levels, and autophagosome formation. Interestingly, gene silencing of LC3B, an autophagy marker, significantly enhanced gAcrp-induced apoptosis in both HepG2 and MCF-7 cell lines, whereas induction of autophagy by rapamycin, an mTOR inhibitor, significantly prevented gAcrp-induced apoptosis in hepatoma cells HepG2. Furthermore, modulation of autophagy produced similar effects on gAcrp-induced Bax expression in HepG2 cells. These results implicate that induction of autophagy plays a regulatory role in adiponectin-induced apoptosis of cancer cells, and thus inhibition of autophagy would be a novel promising target to enhance the efficiency of cancer cell apoptosis by adiponectin.
Lim, Dahwan;Lee, Hye Seon;Ku, Bonsu;Shin, Ho-Chul;Kim, Seung Jun
Molecules and Cells
/
v.42
no.10
/
pp.729-738
/
2019
Autophagy is an important process for protein recycling. Oligomerization of p62/SQSTM1 is an essential step in this process and is achieved in two steps. Phox and Bem1p (PB1) domains can oligomerize through both basic and acidic surfaces in each molecule. The ZZ-type zinc finger (ZZ) domain binds to target proteins and promotes higher-oligomerization of p62. This mechanism is an important step in routing target proteins to the autophagosome. Here, we determined the crystal structure of the PB1 homo-dimer and modeled the p62 PB1 oligomers. These oligomer models were represented by a cylindrical helix and were compared with the previously determined electron microscopic map of a PB1 oligomer. To accurately compare, we mathematically calculated the lead length and radius of the helical oligomers. Our PB1 oligomer model fits the electron microscopy map and is both bendable and stretchable as a flexible helical filament.
The mechanistic target of rapamycin (mTOR) regulates numerous extracellular and intracellular signals involved in the maintenance of cellular homeostasis and cell growth. mTOR also functions as an endogenous inhibitor of autophagy. Under nutrient-rich conditions, mTOR complex 1 (mTORC1) phosphorylates the ULK1 complex, preventing its activation and subsequent autophagosome formation, while inhibition of mTORC1 using either rapamycin or nutrient deprivation induces autophagy. Autophagy and proteasomal proteolysis provide amino acids necessary for protein translation. Although the connection between mTORC1 and autophagy is well characterized, the association of mTORC1 inhibition with proteasome biogenesis and activity has not been fully elucidated yet. Proteasomes are long-lived cellular organelles. Their spatiotemporal rather than homeostatic regulation could be another adaptive cellular mechanism to respond to starvation. Here, we reviewed several published reports and the latest research from our group to examine the connection between mTORC1 and proteasome. We have also investigated and described the effect of mTORC1 inhibition on proteasome activity using purified proteasomes. Since mTORC1 inhibitors are currently evaluated as treatments for several human diseases, a better understanding of the link between mTORC1 activity and proteasome function is of utmost importance.
Lipofuscins are oxidized lipid and protein complexes that accumulate during cellular senescence and tissue aging, regarded as markers for cellular oxidative damage, tissue aging, and certain aging-associated diseases. Therefore, understanding their cellular biological properties is crucial for effective treatment development. Through traditional microscopy, lipofuscins are readily observed as fluorescent granules thought to accumulate in lysosomes. However, lipofuscin granule formation and accumulation in senescent cells are poorly understood. Thus, this study examined lipofuscin accumulation in human fibroblasts exposed to various stressors. Our results substantiate that in glucose-starved or replicative senescence cells, where elevated oxidative stress levels activate autophagy, lipofuscins predominately appear as granules that co-localize with autolysosomes due to lysosomal acidity or impairment. Meanwhile, autophagosome formation is attenuated in cells experiencing oxidative stress induced by a doxorubicin pulse and chase, and lipofuscin fluorescence granules seldom manifest in the cytoplasm. As Torin-1 treatment activates autophagy, granular lipofuscins intensify and dominate, indicating that autophagy activation triggers their accumulation. Our results suggest that high oxidative stress activates autophagy but fails in lipofuscin removal, leaving an abundance of lipofuscin-filled impaired autolysosomes, referred to as residual bodies. Therefore, future endeavors in treating lipofuscin pathology-associated diseases and dysfunctions through autophagy activation demand meticulous consideration.
Kwang Ho Lee;Adiyantara Gumilang;Teng Fu;Sung Wook Kang;Kyoung Su Kim
Mycobiology
/
v.50
no.6
/
pp.467-474
/
2022
Autophagy serves as a survival mechanism and plays important role in nutrient recycling under conditions of starvation, nutrient storage, ad differentiation of plant pathogenic fungi. However, autophagy-related genes have not been investigated in Colletotrichum scovillei, a causal agent of pepper fruit anthracnose disease. ATG8 is involved in autophagosome formation and is considered a marker of autophagy. Therefore, we generated an ATG8 deletion mutant, ΔCsatg8, via homologous recombination to determine the functional roles of CsATG8 in the development and virulence of C. scovillei. Compared with the wild-type, the deletion mutant ΔCsatg8 exhibited a severe reduction in conidiation. Conidia produced by ΔCsatg8 were defective in survival, conidial germination, and appressorium formation. Moreover, conidia of ΔCsatg8 showed reduced lipid amount and PTS1 selectivity. A virulence assay showed that anthracnose development on pepper fruits was reduced in ΔCsatg8. Taken together, our results suggest that CsATG8 plays various roles in conidium production and associated development, and virulence in C. scovillei.
Jung, Ran;Choi, Jong Ho;Lee, Hyun Jung;Kim, Jin Kyeoung;Kim, Gi Jin
Development and Reproduction
/
v.17
no.2
/
pp.99-109
/
2013
Trophoblasts, in the placenta, play a role for placental development as well as implantation in the early pregnancy. The characteristics and functions of trophoblast are identified by their localization and potency for proliferation, differentiation, and invasion. Thus, inadequate trophoblast cell death induces trophoblast dysfunction resulting in abnormal placental development and several gynecological diseases. Recently, it was reported that increased immortalization-upregulated protein-2 (IMUP-2) by hypoxia influences trophoblast apoptosis. However, IMUP-2 function on autophagy, which is type II programmed cell death remains unclear. In this study, we analyzed IMUP-2 expression in trophoblast cells (HTR8-SVneo) and compared IMUP-2 effects on cell death including apoptosis and autophagy in trophoblast regardless of IMUP-2 expression. Increased IMUP-2 in trophoblast by IMUP-2 gene transfection induces cell death, especially, apoptosis increases more than autophagy (p<0.05). However, the decreased IMUP-2 in trophoblasts after siRNA treatment decreased apoptosis with the decreased activities of caspase 3 and 7. The expressions of LC3 and MDC as an autophagosome makers and phosphorylated mTOR, which is a negative regulator for autophagy, increased. In addition, the S phase of cell cycle increased in trophoblasts when IMUP-2 expression decreased. Taken together, the alteration of IMUP-2 can control the balance between apoptosis and autophagy of trophoblasts resulting in functional involvement in placental development and in gynecological diseases by regulating the function of trophoblasts.
Autophagy degrades toxic materials and old organelles, and recycles nutrients in eukaryotic cells. Whereas the studies on autophagy have been reported in other eukaryotic cells, its functioning in plants has not been well elucidated. We analyzed the roles of OsATG10 genes, which are autophagy-related. Two rice ATG10 genes - OsATG10a and OsATG10b - share significant sequence homology (about 75%), and were ubiquitously expressed in all organs examined here. GUS assay indicated that OsATG10b was highly expressed in the mesophyll cells and vascular tissue of younger leaves, but its level of expression decreased in older leaves. We identified T-DNA insertional mutants in that gene. Those osatg10b mutants were sensitive to treatments with high salt and methyl viologen (MV). Monodansylcadaverine-staining experiments showed that the number of autophagosomes was significantly decreased in the mutants compared with the WT. Furthermore, the amount of oxidized proteins increased in MV-treated mutant seedlings. These results demonstrate that OsATG10b plays an important role in the survival of rice cells against oxidative stresses.
Background: Hepato-carcinogenesis is multifaceted in its molecular aspects. Among the interplaying agents are altered gap junctions, the proteasome/autophagy system, and mitochondria. The present experimental study was designed to outline the roles of these players and to investigate the tumor suppressive effects of curcumin with or without mesenchymal stem cells (MSCs) in hepatocellular carcinoma (HCC). Materials and Methods: Adult female albino rats were divided into normal controls and animals with HCC induced by diethyl-nitrosamine (DENA) and $CCl_4$. Additional groups treated after HCC induction were: Cur/HCC which received curcumin; MSCs/HCC which received MSCs; and Cur+MSCs/HCC which received both curcumin and MSCs. For all groups there were histopathological examination and assessment of gene expression of connexin43 (Cx43), ubiquitin ligase-E3 (UCP-3), the autophagy marker LC3 and coenzyme-Q10 (Mito.Q10) mRNA by real time, reverse transcription-polymerase chain reaction, along with measurement of LC3II/LC3I ratio for estimation of autophagosome formation in the rat liver tissue. In addition, the serum levels of ALT, AST and alpha fetoprotein (AFP), together with the proinflammatory cytokines $TNF{\alpha}$ and IL-6, were determined in all groups. Results: Histopathological examination of liver tissue from animals which received DENA-$CCl_4$ only revealed the presence of anaplastic carcinoma cells and macro-regenerative nodules. Administration of curcumin, MSCs; each alone or combined into rats after induction of HCC improved the histopathological picture. This was accompanied by significant reduction in ${\alpha}$-fetoprotein together with proinflammatory cytokines and significant decrease of various liver enzymes, in addition to upregulation of Cx43, UCP-3, LC3 and Mito.Q10 mRNA. Conclusions: Improvement of Cx43 expression, nonapoptotic cell death and mitochondrial function can repress tumor growth in HCC. Administration of curcumin and/or MSCs have tumor suppressive effects as they can target these mechanisms. However, further research is still needed to verify their effectiveness.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.