• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권1호
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• pp.72-77
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• 2004

본 연구진은 토양미생물의 배양액으로부터 cyclin-dependent kinase 저해활성의 Toyocamycin을 분리하였으며 〔16〕, 화학적 전합성을 통하여 활성이 개선된 유도체인 신물질 MCS-5A를 합성하였다〔3〕. 이 MCS-5A를 이용한 항암 기전규명을 위한 연구를 통하여 , human promyelocytic leukemia cell(HL-60)에서 MCS-5A에 의해 cyclin-dependent kinase inhibitor p16$^{INK4A}$ 단백질의 발현증가가 암세포의 세포주기 억제와 동시에 HL-60 cell희 세포사멸을 유도하는 것을 확인하였다(data not shown). 그러나 HL-60 cell의 경우와는 달리 non small cell lung cancer cell(NSCLC)인 A549 cell(p16$^{INK4A}$ 결핍 세포주)에 MCS-5A를 처리할 경우에는 전혀 세포사멸이 유도되지 않았다. 따라서 MCS-5A에 의한 HL-60 cell에서의 세포사멸 유도는 발암억제 유전자인 P16$^{INK4A}$의 세포 내 발현 및 존재 여부에 의해 좌우되는 것으로 판단되었다. 이러한 배경에서 본 연구는 p16$^{INK4A}$.의 기존에 알려진 세포주기 억제를 유발하는 cyclin-dependent kinase inhibitor(CKI)로서의 역할 뿐 아니라, p16$^{INK4A}$ 유전자가 세포사멸을 유도할 수 있다는 새로운 기능을 규명하기 위하여 다음의 연구를 시도하였다. 즉 $p^{INK4A}$ 결핍 세포주인 A549(-p16/+p53)와 H1299(-pl6/-p53) 그리고 p16$^{INK4A}$ 함유 세포주인 HeLa(+p16/+p53)세포에 외부로부터 p16$^{INK4A}$ 유전자를 도입시켜, 각 세포주에서의 세포사멸 유도 여부를 비교하고자 하였다. 우선 wild-type p16$^{INK4A}$ 유전자를 가진 HeLa cell에서 총 RNA를 추출하여, 역전사 반응으로 cDNA를 만들고, PCR을 통해 p16$^{INK4A}$ 유전자를 증폭하였다. pcDNA3.1/His is A vector에 p16$^{INK4A}$ 유전자를 끼워 넣고 competent cell (XL1-Blue)에 형질 전환하여 cloning한 후, p16$^{INK4A}$ clone을 다량으로 추출하였다. 위에 언급한 각각의 cell line에 p16$^{INK4A}$유전자를 농도(0, 1, 5, 10$\mu\textrm{g}$)별로 transfection 시킨 후, p16 단백질을 일정 시간 동안(12시간) 발현시킨 뒤, TUNEL등의 분석을 통해 세포사멸이 유도되는지를 확인하였으며, 또한 Western blot 분석을 통하여 p16단백질과 세포사멸 유도 인자인 caspase 3의 발+현 양상을 확인하였다. 연구 결과, Western blot을 통해 transfection시킨 p16/INK4A/유전자의 농도에 따라 각각의 cell line에서 Pro-caspase 3의 감소함을 관찰할 수 있었고, TUNEL분석을 통해 A549및 HeLa cell에서 세포사멸이 유도됨을 확인할 수 있었다 특히 A549(-p16/+p53)와 HeLa cell(+p16/+p53)에서는 TUNEL 분석 및 Western blot을 통한 pro-caspase 3의 caspase 3로의 전환 등을 통해 세포사멸이 발생하였음을 확연하게 확인할 수 있었으나, 반면 H1299(-pl6/-p53) cell에서는 단지 Western blot을 통한 pro-caspase 3의 활성화만을 통해 간접적으로 세포사멸을 확인 할 수 있었다. 또한 p53이 결핍된 H1299(-pl6/-p53)세포주에서의 $^{INK4A}$ 에 의한 세포사멸 유도는 p53 비의존적으로 작용한다는 사실을 확인할 수 있었다. 결론적으로 발암억제 유전자인 $^{INK4A}$ 는 CKI로서의 기능뿐 아니라, 세포사별 유도와도 밀접하게 관련되어 있으며, 이 기능은 발암 억제 유전자인 p53과는 독립적으로 작용한다는 사실을 확인하였다. 세포사멸 유도 기전연구에서 $p16^{INK4A}$ 가 세포사멸을 유도하는 기전에 대해서는 아직 명확하게 밝혀진 바는 없으며, 현재 본 연구실에서 다양한 실험을 통해 연구가 진행 중이다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제9권4호
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• pp.247-253
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• 2005

The present study assessed the effect of calmodulin antagonists trifluoperazine and W-7 against the cytotoxicity of $MPP^+$ and 6-bydroxydoparnine (6-OHDA) in relation to the mitochondrial dysfunction and cell death in PC12 cells. Trifluoperazine (an inhibitor of the mitochondrial permeability transition and calmodulin antagonist) and W-7 (a specific calmodulin antagonist) significantly attenuated the $MPP^+-induced$ cell viability loss in PC12 cells with a maximum inhibition at $0.5{\sim}1{\mu}M$; beyond these concentrations the inhibitory effect declined. Both compounds at this concentration range did not cause cell death significantly. In contrast to $MPP^+$, the trifluoperazine and W-7 did not depress the cytotoxic effect of 6-OHDA. Addition of trifluoperazine and W-7 inhibited the cytosolic accumulation of cytochrome c and caspase-3 activation in PC12 cells treated with $MPP^+$ and attenuated the formation of reactive oxygen species and the depletion of GSH, whereas both compounds did not reduce the effect of 6-OHDA. The results show that trifluoperazine and W-7 may attenuate the cytotoxicity of $MPP^+$ by inhibition of the mitochondrial permeability transition and calmodulin. Meanwhile, the cytotoxic effect of 6-OHDA seems to be mediated by the actions, which are different from $MPP^+$.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제10권4호
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• pp.207-212
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• 2006

Mitochondrial permeability transition has been shown to be involved in neuronal cell death. Mitochondrial monoamine oxidase (MAO)-B is considered to play a part in the progress of nigrostriatal cell death. The present study examined the effect of MAO inhibitors against the toxicity of 1-methyl-4-phenylpyridinium $(MPP^+)$ in relation to the mitochondrial permeability transition. Chlorgyline (a selective inhibitor of MAO-A), deprenyl (a selective inhibitor of MAO-B) and tranylcypromine (nonselective inhibitor of MAO) all prevented cell viability loss, cytochrome c release, caspase-3 activation, formation of reactive oxygen species and depletion of GSH in differentiated PC12 cells treated with $500\;{\mu}M$$MPP^+$. The MAO inhibitors at $10\;{\mu}M$ revealed a maximal inhibitory effect and beyond this concentration the inhibitory effect declined. On the basis of concentration, the inhibitory potency was tranylcypromine, deprenyl and chlorgyline order. The results suggest that chlorgyline, deprenyl and tranylcypromine attenuate the toxicity of $MPP^+$ against PC12 cells by suppressing the mitochondrial permeability transition that seems to be mediated by oxidative stress.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권12호
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• pp.6233-6237
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• 2012

Survivin, a new member of the inhibitor of apoptosis protein (IAP) family, both inhibits apoptosis and regulates the cell cycle. It is overexpressed in breast tumor tissues. In this study, we designed two survivin specific DNAzymes (DRz1 and DRz2) targeting survivin mRNA. The results showed that DRz1 could decrease the expression of survivin by nearly 60%. Furthermore, DRz1 significantly inhibited cell proliferation, induced apoptosis and inhibited migration in MCF-7 cells. In addition, down-regulation of survivin expression was associated with increased caspase-3 and -9 activities in MCF-7 cells after 24 h transfection. In our experiments, the efficacy of DRz1 to influence survivin levels and associated effects were better than DRz2. Survivin-DRz1 might have anti-tumorigenic activity and may potentially provide the basis for a novel therapeutic intervention in breast cancer treatment.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2020년도 정기학술대회 발표논문집
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• pp.219-219
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• 2020

Kaempferol (3,4',5,7-tetrahydroxyflavone), a flavonoid found in beans, broccoli, garlic, etc., has been used in natural medicine as an anti-inflammatory and antioxidant. This experiment was carried out to evaluate the anti-apoptotic effect of kaempferol in 12-O-tetradecanoylphorbol 13-acetate (TPA)-treated Normal Human Dermal Fibroblast (NHDF). Kaempferol inhibited the production of intracellular Reactive Oxygen Species (ROS) induced by TPA in NHDF. Kaempferol significantly blocks the phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase responsible for the activation of nuclear factor-kappa B. In addition, kaempferol significantly attenuated the expression of Bax and cleaved caspase-3 as regulated by the phosphorylation of nuclear factor-kappa B during its blockage of TPA-induced apoptotic cell death. These findings suggest that kaempferol protects the apoptotic signaling pathway induced by TPA through modulating intracellular ROS in NHDF.

• 생명과학회지
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• 제19권9호
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• pp.1209-1217
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• 2009

많은 암세포에 선택적 세포독성을 나타내는 TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)는 유효한 항암제로서 사용될 수 있지만, TRAIL에 내성을 나타내는 암세포에는 TRAIL-sensitization의 방법이 필요하다. 사람 대장암 세포인 KMl2 세포도 TRAIL에 내성을 나타낸다. 본 연구에서는 KMl2세포의 TRAIL 내성에 대한 새로운 표적 분자의 발굴과 이를 토대로 한 새로운 내성극복 방법을 연구하였다. 새로운 TRAIL sensitizer로서 quercetin을 발굴하고, 이를 KMl2세포에 TRAIL과 병용 처리하여 TRAIL의 효과증강을 시도하였다. KMl2세포에서 quercetin은 c-FLTP의 발현을 감소시키고, DNA-PK/Akt 신호전달경로를 억제하므로서, death receptors (DR4/DR5) 발현을 증강시켰다. 또한 caspases (caspase 3, -8 및 -9)활성 증강과 PARP cleavage, 이에 따른 Bax의 발현을 증강시키는 기전으로 TRAIL에 의한 apoptosis를 증대시키는 활성이 있음을 밝혔다. 즉 quercetin이 KMl2세포의 TRAIL-sensitization에 사용될 수 있음을 제시하였다. 이러한 연구 결과는 대장암의 치료 시 TRAIL과 quercetin병용하므로서 치료 효과를 높일 수 있는 새로운 약제 병용 방법을 제시하였고, 다른 TRAIL 내성 종양에 응용 될 수 있음을 시사하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권2호
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• pp.298-306
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• 2024

본 연구에서는 식물 추출물 혼합 분말의 근육세포 분화 및 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과를 확인하고자 하였다. 추출물을 최대 1,000 ㎍/mL 농도까지 세포에 처리한 결과, 세포 생존율이 감소하지 않음을 확인되었다. 식물 추출물 혼합분말이 근육세포 분화 인자에 미치는 영향을 확인하기 위해 myogenin과 MHC의 발현 여부를 확인한 결과, 무처리군에 비해 발현이 증가함을 확인하였다. H₂O₂에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과를 확인한 결과, 식물 추출물 혼합 분말 처리에 의해 H₂O₂ 단독 처리군보다 세포 생존율이 증가하였으며, LDH와 creatine kinase의 활성이 감소하였다. 또한, Bax와 Bcl-2의 발현을 조절하여 caspase-9와 -3 활성화를 억제함을 확인하였다. 이를 통해 식물 추출물 혼합 분말의 근육세포 분화 효과 및 H₂O₂에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과가 있음을 확인하였다. 따라서 식물 추출물 혼합 분말은 근감소증 개선을 위한 기능성 소재로써 활용이 가능할 것으로 판단되며, 향후 근감소증 개선을 위한 기능성 소재로서의 유효성 확보를 위해서 근감소증 세포 및 동물모델을 이용한 효능 및 기전 분석 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제9권4호
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• pp.231-238
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• 2005

Neuronal apoptotic events, which result in cell death, are occurred in hypoxic/ischemic conditions. Estradiol is a female sex hormone with steroid structure known to provide neuroprotection through multiple mechanisms in the central nervous system. This study was aimed to investigate the signal transduction pathway of $CoCl_2$-induced neuronal cell death and the inhibitory effects of estradiol. Administration of $CoCl_2$ decreased cell viability in both a dose- and time-dependent manner in PC12 cells. $CoCl_2$-induced cell death produced genomic DNA fragmentation and morphologic changes such as cell shrinkage and condensed nuclei. It was found that $CoCl_2$-treated cells increased the reactive oxygen species (ROS) as well as caspase-8, -9 and -3 activities. However, pretreatment with estradiol before exposure to $CoCl_2$ prevented the reduction in cell viability reduction and attenuated DNA fragmentation and morphologic changes caused by $CoCl_2$. Furthermore, the $CoCl_2$-induced increases of ROS levels and caspases activities were attenuated by estradiol. Gene expression analysis revealed that estradiol blocked the underexpression of the Bcl-2 and ameliorated the increase in the release of cytochrome c from mitochondria into cytoplasm and Fas-ligand (Fas-L) upregulated by $CoCl_2$. These results suggest that $CoCl_2$ induce apoptosis in PC12 cells through both mitochondria- and death receptor-mediated cell death pathway. Estradiol was found to have a neuroprotective effect against $CoCl_2$-induced apoptosis through the inhibition of ROS production and by modulating apoptotic effectors associated with the mitochondria- and death-dependent pathway in PC12 cells.

• 농업과학연구
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• 제49권2호
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• pp.175-184
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• 2022

The present study investigated the neuroprotective effects of Coreopsis lanceolate extract against hydrogen-peroxide (H₂O₂)-induced oxidative damage and cell death in pheochromocytoma 12 (PC12) cells. Reactive oxygen species (ROS), 2,2'-azinobis (3-ethylbebzothiazoloine-6-sulfonic acid) diammonium salt, and 1,1-diphenyl-2-picrrylhydrazyl radical scavenging activities, as well as the expression levels of proteins associated with oxidative damage and cell death were investigated. According to the results, C. lanceolate extract exhibited inhibitory activity against intracellular ROS generation and cell-damaging effects induced by hydroxyl radicals in a dose-dependent manner. Total phenolic and flavonoid contents were 22.3 mg·g^-1 gallic acid equivalent and 16.2 mg·g^-1 catechin equivalent, respectively. Additionally, a high-performance liquid chromatography (HPLC) assay based on the internal standard method used to detect phenolic compounds. The phenolic compounds identified in C. lanceolata extract contained (+)-catechin hydrate (5.0 ± 0.0 mg·g^-1), ferulic acid (1.6 ± 0.0 mg·g^-1), chlorogenic acid (1.5 ± 0.0 mg·g^-1), caffeic acid (1.2 ± 0.0 mg·g-1), naringin (0.9 ± 0.0 mg·g^-1), and p-coumaric acid (0.5 ± 0.0 mg·g^-1). C. lanceolata extract attenuated pro-apoptotic Bax expression levels and enhanced the expression levels of anti-apoptotic Bcl-2, caspase-3, and caspase-9 proteins. Therefore, C. lanceolata is a potential source of materials with neuroprotective properties against neurodegenerative disorders, such as Alzheimer's and Parkinson's diseases.

• 한국식품과학회지
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• 제46권5호
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• pp.609-615
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• 2014

국내에 충분히 보고되지 못한 소재로서 drumstick-tree (Moringa Oleifera Lam.)를 고부가가치 식품 자원으로서 그 활용가능성을 알아보기 위해 주요 영양성분 분식 및 in vitro 신경세포 보호효과에 대해서 연구하였다. Drumstick-tree의 주요 무기성분으로는 칼슘으로 2658.67 mg/100 g이 함유되어 있었고, 다음으로 칼륨, 마그네슘 및 인 등이 함유되어 있었다. 주요 지방산으로서 포화 지방산으로는 palmitic acid (16.33%)와 불포화 지방산으로서 gadoleic acid (66.34%)가 상대적으로 많이 함유되어 있었고, 지용성 비타민인 vitamin E가 94.78 mg/100 g 그리고 niacin이 112.61 mg/100 g 함유되어 있는 것을 알 수 있었다. 80% methanol에 추출한 drum-stick-tree 추출물을 활용하여 $H_2O_2$ 처리한 PC12 cell 내의 활성산소 생성억제효과를 DCF-DA assay를 통해 측정한 결과 drumstick-tree 추출물은 농도의존적인 활성산소 생성 억제효과를 보였다. MTT assay를 이용하여 $H_2O_2$로 유도된 PC12 신경세포에 대한 보호효과를 측정한 결과 vitamin C group 대비 효과적인 신경세포 보호효과를 확인하였고, LDH release assay를 통해 일정 수준의 세포막 보호효과를 역시 확인하였다. 또한 PC12 cell의 oxidative stress-induced apoptosis에 대한 세포 보호효과를 측정하기 위한 caspase assay 실험 결과, 세포 내 caspase activity가 추출물의 의해 효과적으로 감소됨을 알 수 있었다. 결국 본 연구결과를 종합해 볼 때, 우수한 영양 구성 성분과 함께 신경세포 내 oxidative stress의 저감화 등을 통한 drumstick-tree 추출물의 신경 세포 보호 효과는 고부가가치 천연 소재로서의 다양한 산업적 활용 가능성을 암시하는 것으로 판단된다.