• Toxicological Research
• /
• 제17권3호
• /
• pp.215-223
• /
• 2001

카드뮴의 주요한 표적장기이며 카드뮴이 만성 및 급성 폭로시 축적되는 가장 중요한 장기인 간의 세포독성을 Hepalclc7세포에서 caspases및 Bax단백질의 활성과 발현 그리고 미토콘드리아 세포막 전위 변화(MPT) 등을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 카드뮴은 농도의존적으로 간세포인 Hepalclc7 세포의 생존율을 감소시켰다. 2. 카드뮴을 농도별로 처리하였을 때 100 M 이상의 농도에서 세포사멸의 특징중의 하나인 DNA분절현상을 확인하였다. 3. 카드뮴 처리 후 caspase-3, caspase-8, caspase-9 의 활성변화를 조사한 결과 caspase-3,-9 pretease 활성이 시간이 경과함에 따라 증가하였다. 4. 카드뮴 처리 후 cytochrome c가 세포질내로 방출되었고 이는 caspase-9 proteas의 활성화를 유도하였다. 5. 카드뮴 처리 후 Bax가 세포질에서 미토콘드리아로 이동하여 cytochrome c의 세포질내로의 방출에 관여하였다. 6. 카드뮴 처리시 미토콘드리아 세포막 전위차의 감소를 JC-1 형광염색을 통하여 확인하였다. 이상의 결과는 카드뮴에 의한 Hepalclc7 세포사멸의 신호전달기전은 세포질내에 있는 Bax가 미토콘드리아로 이동, cytochrome c의 세포질내로의 방출, 그리고 caspase-3, 9 pretease 활성화를 의해서 매개되는 것으로 판단된다. 또한 Bax 단백질의 발현변화가 미토콘드리아의 기능변화에 기여하였으리라 사료된다.

• Molecules and Cells
• /
• 제26권2호
• /
• pp.152-157
• /
• 2008

Caspases play critical roles in the execution of apoptosis. Caspase-3 and caspase-7 are closely related in sequence as well as in substrate specificity. The two caspases have overlapping substrate specificities with special preference for the DEVD motif. However, they are targeted to different subcellular locations during apoptosis, implying the existence of substrates specific for one or other caspase. To identify new caspase-7 substrates, we digested cell lysates obtained from the caspase-3-deficient MCF-7 cell line with purified recombinant caspase-7, and analyzed spots that disappeared or decreased by 2-DE (we refer to this as the caspase-7 degradome). Several proteins with various cellular functions underwent caspase-7-dependent proteolysis. The substrates of capase-7 identified by the degradomic approach were rather different from those of caspase-3 (Proteomics, 4, 3429-3435, 2004). Among the candidate substrates, we confirmed that Valosin-containing protein (VCP) was cleaved by both capspase-7 and caspase-3 in vitro and during apoptosis. Cleavage occurred at both $DELD^{307}$ and $DELD^{580}$. The degradomic study yielded several candidate caspase-7 substrates and their further analysis should provide valuables clues to the functions of caspase-7 during apoptosis.

• Food Science and Biotechnology
• /
• 제17권1호
• /
• pp.216-218
• /
• 2008

The present study was designed to determine how the phytochemical genistein activates caspase-3 to cause cell cycle arrest and apoptosis. When human ovarian cancer SK-OV-3 cells were treated with $200\;{\mu}M$ genistein for 24 hr, cell growth decreased significantly (p<0.05). Conversely, genistein treatment significantly increased cytotoxicity (measured as lactate dehydrogenase release) under the same conditions (p<0.05). To elucidate the mechanism behind the induction of apoptosis by genistein, we studied the cell cycle and caspase-3 activation. When cells were treated with genistein, the population of cells in sub-G1 phase increased by 44.2% compared to untreated cells. Genistein caused decrease in precursor caspase-3, increase in cleaved caspase-3 and a significant increase in caspase-3 activity (p<0.05). Therefore, genistein may induce apoptosis via caspase-3 activation. However, high-dose genistein treatment must be viewed with caution because of its potential cytotoxicity.

• BMB Reports
• /
• 제56권3호
• /
• pp.166-171
• /
• 2023

Monocytes are peripheral leukocytes that function in innate immunity. Excessive triglyceride (TG) accumulation causes monocyte death and thus can compromise innate immunity. However, the mechanisms by which TG mediates monocyte death remain unclear to date. Thus, this study aimed to elucidate the mechanisms by which TG induces monocyte death. Results showed that TG induced monocyte death by activating caspase-3/7 and promoting poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) cleavage. In addition, TG induced DNA damage and activated the ataxia telangiectasia mutated (ATM)/checkpoint kinase 2 and ATM-and Rad3-related (ATR)/checkpoint kinase 1 pathways, leading to the cell death. Furthermore, TG-induced DNA damage and monocyte death were mediated by caspase-2 and -8, and caspase-8 acted as an upstream molecule of caspase-2. Taken together, these results suggest that TG-induced monocyte death is mediated via the caspase-8/caspase-2/DNA damage/executioner caspase/PARP pathways.

• Journal of Oral Medicine and Pain
• /
• 제25권3호
• /
• pp.265-276
• /
• 2000

스트레스가 타액선 조직을 변형시키고 파괴시킬 수 있다는 것은 이미 보고된 바 있다. 이는 구속스트레스 시에 관찰되는 apoptosis에 의한 것인데, 이 과정에 관여하는 caspase-3는 세포의 DNA를 분절시킴으로서 apoptosis를 일으킨다고 알려진 세포내 단백효소이다. 이에 기존에 관찰되었던 구속 스트레스에 의한 apoptosis의 형태적 변화가 apoptosis를 유도하는 caspase-3와 어떠한 시기적 상관관계를 가지고 있는지를 구명하기 위하여 본 실험을 시행하였다. 웅성 백서 (Sprague-Dawley, 8주) 를 사용하여 실험 전 기간에 걸쳐 구속스트레스를 가한 후 30분, 1시간, 3시간, 6시간, 24시간, 3일, 5일, 7일에 희생시켰다. 그 후 실험동물의 악하선을 절취하여 동결절편을 제작한 후, caspase-3에 대한 형광항체로 면역형광법을 시행하여 관찰하였다. 1. 정상대조군에서는 caspase-3가 타액선 조직 전반에서 미약하게 관찰되었다. 2. 구속스트레스 부여 30분에서 caspase-3는 강반응을 보였고, 실험기간이 경과됨에따라 점차 6시간군에서 부터는 현저히 감소하였다. 3. Caspase-3는 구속 스트레스 30분에 도관과 선포세포 모두에서 발현되었으나, 선포세포에서는 조기에 급격히 소실되었고 도관세포에서는 전 실험 기간에 걸쳐 서서히 소실되었다. 이와 같은 연구 결과에서, 세포내 caspase-3는 조직의 형태적 변화가 나타나기 이전에 발현하는 것으로 보아 caspase-3는 형태적 변화를 예견할 수 있는 진단 지표로 사용될 수 있을 것으로 사료되며 이후 임상적으로 적용하기 위한 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• Neonatal Medicine
• /
• 제17권1호
• /
• pp.44-52
• /
• 2010

목 적 : 경구 내독소와 저산소 자극을 이용하여 신생쥐에서 실험적 괴사성 장염(necrotizing enterocolitis, NEC)을 유발하고 그 병태생리에서 세포자멸사의 역할을 알아본다. 방 법:신생쥐에 경구로 내독소(5 mg/kg)를 투여하고 8% 저산소 자극을 주어 NEC를 유발하고 성공적으로 NEC가 유발된 군에 caspase 억제제를 전처치하고 비교하였다. 장 조직의 병리학적 분석은 hematoxylin-eosin 염색한 슬라이드로 하였고 세포자멸사는 TUNEL 염색과 장 조직 caspase-3 활성으로 분석하였다. IEC-6세포주에 내독소와 저산소를 처리한 후 세포자멸사와 Bax, Bcl-2, Fas, FasL의 발현을 분석하였다. 결 과:경구 내독소(5 mg/kg)와 반복적으로 60분간 2회 투여된 8% 저산소 자극에 의해서 NEC와 유사한 장병변이 신생쥐에서 유발되었다. 장 조직은 세포자멸사와 caspase-3 활성의 증가를 보여주었다. Caspase 억제제 전처치에 의해서 세포자멸사와 NEC의 중증도가 모두 감소하였다. IEC-6 세포주도 내독소와 저산소 자극에 의해서 세포자멸사와 caspase-3 활성의 증가를 보여주었으며 Bax/Bcl-2 ratio가 유의하게 증가하였다. 결 론:경구 내독소와 저산소를 이용한 본 NEC 신생쥐 모델은 caspase-3 활성에 의해 매개되는 장 상피세포의 세포자멸사가 병태생리에 관여함을 보였다. 본 동물모델은 임상에서 흔히 접할 수 있는 자극을 적용하였기 때문에 그 병태생리와 치료적 시도의 연구에 더욱 유용하리라고 본다.

• Journal of Life Science
• /
• 제10권2호
• /
• pp.21-26
• /
• 2000

Cytokine deprivation-induced apoptosis can abrogate by the appropriate survival factors. Because the mechanism of Interleukin (IL)-2 deprived apoptotic cell death remains unclear, we here show the apoptosis in CTLL2 cells correlates with an increase of the activity of caspase3-like protease(s). Inhibition of caspase3-like protease(s) with caspase protease inhibitors (Z-VAD, Z-EVD, and Z-LPD) blocks typical apoptotic morphological abnormalities in CTLL2 cells. Interestingly, Bcl-{TEX}$X_{L}${/TEX} protein was decreased by IL-2 deprivation in the cells. These results suggest that caspase3-like protease(s), not caspase1, plays an important role in apoptosis execution of CTLL2 cell death.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.661-666
• /
• 2016

본 연구에서는 선형가속기(LINAC)로 3 Gy의 방사선이 1회 전신조사된 마우스의 소장과 간 조직을 통해서 방사선피폭 후 세포를 보호하기 위해 생성되는 caspase (caspase 3 & caspase 9)와 NO (nitric oxide) 그리고 사이토카인(cytokine) 중 IL-6과 TNF-${\alpha}$ 등에 대해 알아보았고, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, caspase 3 & caspase 9는 소장과 간 조직 모두 정상대조군보다 방사선조사군에서 두드러진 증가를 보였다(P<0.001). 둘째, NO (nitric oxide)는 소장과 간 조직 모두 정상대조군보다 방사선조사군에서 두드러진 증가를 보였다(P<0.001). 셋째, Cytokine 중 하나인 IL-6과 TNF-${\alpha}$는 소장과 간 조직 모두 정상대조군보다 방사선조사군에서 두드러진 증가를 보였다(P<0.001).

• Animal cells and systems
• /
• 제16권4호
• /
• pp.295-301
• /
• 2012

Interdigital tissue regression is one of the most well-known examples of embryonic programmed cell death, providing the mechanism behind separation of developing digits. Caspases have been shown to play a key part in this process, with activated caspase-3 localized between the developing digits. In caspase-3 knock-out adult mice, however, the digits are completely separated with no webbing. In other mutants with defects in the apoptotic machinery, such as Apaf1 deficient mice, interdigital tissue regression is initially inhibited but the webbing eventually disappears as alternative/additional cell death mechanisms step in. In order to investigate whether a similar temporal effect occurs after loss of caspase-3, we have used an in vitro approach to inhibit caspase-3 at specific times during digit separation. Previous limb explant culture approaches have encountered problems with proper limb development in culture, and thus a modified technique was used. The new approach enables detailed observation of the effects of caspase-3 inhibition on interdigital regression. Using these methods, we show that caspase-3 inhibition caused a delay in the loss of interdigital tissue compared with control explants, similar to that observed in Apaf1 mutant mice. Along with immunohistochemistry, active caspase-3 positive cells of the interdigital vs. digital regions were measured by flow cytometry. Notably, activated caspase-3 in vivo was found not only in the interdigital mesenchyme but also in the TUNEL negative digit region, supporting a role for caspase-3 in nonapoptotic events.

• BMB Reports
• /
• 제37권4호
• /
• pp.445-453
• /
• 2004

We identified apoptosis as being a significant mechanism of toxicity following the exposure of HeLa cell cultures to abrin holotoxin, which is in addition to its inhibition of protein biosynthesis by N-glycosidase activity. The treatment of HeLa cell cultures with abrin resulted in apoptotic cell death, as characterized by morphological and biochemical changes, i.e., cell shrinkage, internucleosomal DNA fragmentation, the occurrence of hypodiploid DNA, chromatin condensation, nuclear breakdown, DNA single strand breaks by TUNEL assay, and phosphatidylserine (PS) externalization. This apoptotic cell death was accompanied by caspase-9 and caspase-3 activation, as indicated by the cleavage of caspase substrates, which was preceded by mitochondrial cytochrome c release. The broad-spectrum caspase inhibitor, benzyloxycarbonyl-Val-Ala-Asp-fluoromethyl ketone (zVAD-fmk), prevented abrin-triggered caspase activation and partially abolished apoptotic cell death, but did not affect mitochondrial cytochrome c release. These results suggest that the release of mitochondrial cytochrome c, and the sequential caspase-9 and caspase-3 activations are important events in the signal transduction pathway of abrin-induced apoptotic cell death in the HeLa cell line.