The mechanistic functions of 3-deoxysappanchalcone (3-DSC), a chalcone compound known to have many pharmacological effects on lung cancer, have not yet been elucidated. In this study, we identified the comprehensive anti-cancer mechanism of 3-DSC, which targets EGFR and MET kinase in drug-resistant lung cancer cells. 3-DSC directly targets both EGFR and MET, thereby inhibiting the growth of drug-resistant lung cancer cells. Mechanistically, 3-DSC induced cell cycle arrest by modulating cell cycle regulatory proteins, including cyclin B1, cdc2, and p27. In addition, concomitant EGFR downstream signaling proteins such as MET, AKT, and ERK were affected by 3-DSC and contributed to the inhibition of cancer cell growth. Furthermore, our results show that 3-DSC increased redox homeostasis disruption, ER stress, mitochondrial depolarization, and caspase activation in gefitinib-resistant lung cancer cells, thereby abrogating cancer cell growth. 3-DSC induced apoptotic cell death which is regulated by Mcl-1, Bax, Apaf-1, and PARP in gefitinib-resistant lung cancer cells. 3-DSC also initiated the activation of caspases, and the pan-caspase inhibitor, Z-VAD-FMK, abrogated 3-DSC induced-apoptosis in lung cancer cells. These data imply that 3-DSC mainly increased mitochondria-associated intrinsic apoptosis in lung cancer cells to reduce lung cancer cell growth. Overall, 3-DSC inhibited the growth of drug-resistant lung cancer cells by simultaneously targeting EGFR and MET, which exerted anti-cancer effects through cell cycle arrest, mitochondrial homeostasis collapse, and increased ROS generation, eventually triggering anti-cancer mechanisms. 3-DSC could potentially be used as an effective anti-cancer strategy to overcome EGFR and MET target drug-resistant lung cancer.
The roots and leaves of Angelica keiskei (AK) have been used for the treatment of various diseases including coronary heartdisease, hypertension, and cancer in the Korean folk medicine. However, the mechanism by which methylenechloride fraction (MF) from AK exerts anti-tumorigenic activity in human prostate cancer cells has not been fully understood. In the present study, we report the MF exerted the highest cytotoxicity against prostate cancer DU145 cells compared with other fractions. Especially, MF caused the accumulation of sub-G1 DNA contents of cell cycle and increased annexin V-positive apoptotic bodies and DNA fragmentation. MF down-regulated several proliferative (Cyclin D1) and anti-apoptotic (Bcl-xl, Bcl-2, IAP-1/2, and survivin)gene products in these cells. Hence, MF induced apoptosis through the caspase-3 activation in DU145 cells. We further confirmed that caspase-3 plays an importance role in MF-induced apoptosis in DU145 cells by using caspase-3 inhibitor. Additionally, we observed that MF potentiated Dox-induced apoptosis in DU145 cells. Taken together, our data demonstrate the evidence that MF induces apoptosis depend on caspase-3 activation of and overcomes resistance to chemotherapy in human prostate cancer cells.
The objectives of this study were to understand the tolerance mechanism of woody plants to water stress and tolerance changes in relation to mycorrhizal formation. Lespedeza cyrtobotrya Miq. commonly used for erosion control in slopes were raised from seeds and transplanted to 120 plastic pots. Sixty pots received the top soil of a Fraxinus americana forest, while remaining 60 pots received the autoclaved top soil. The forest soil contained 1,200 spores per 100g of arbuscular endomycorrhizal fungus, mostly Glomus sp. The plants were raised outside with regular supply of water and mineral nutrients. Two kinds of water deficit treatment and a control were started at the middle of July : cyclic water deficit treatment with 3 cycles of sequential water stress at the point of xylem water potential of about -0.6, -0.6, and -1.7 MPa and recovery, and non-cyclic water deficit treatment with single water stress at about -1.5 MPa. The non-stressed plants received plenty of water throughout the period. In late August the plants were harvested for measurements of dry weight, N, P, carbohydrate contents, net photosynthesis and superoxide dismutase(SOD) activities. Both cyclic and non-cyclic water deficit treatments reduced dry weight by 60% and 40%, respectively, and reduced nitrogen absorption, while increased SOD activities. Water-stressed plants also showed increased carbohydrate contents in the leaves and lowered stomatal conductance. Mycorrhizal inoculation resulted in an average of 40% infection of roots and 2-3 times increase in P absorption in water-stressed as well as non-stressed plants. Mycorrhizal formation also increased shoot-root ratio. The results that SOD activities of water-stressed plants with mycorrhizal infection were significantly lower than those of non-mycorrhizal plants suggest the possibility of improvement of water-stressed condition by mycorrhizal formation. It was concluded that endomycorrhizal formation increased tolerance of Lespedeza cyrtobotrya seedlings to water stress.
헬리코박터 파이로리균은 인간의 위에 감염하여 위염, 위궤양, 심지어 위암을 포함한 다양한 위장 질환의 발생시키는 원인으로 알려져 있다. 이러한 헬리코박터균의 제균을 위해 항생제 치료법이 이용되고 있지만 이러한 항생제들에 대한 헬리코박터균의 내성 증가가 전세계적인 문제로 대두되고 있다. 보고들에 따르면, 천연물질인 plumbagin은 항균 및 항암 효과를 가지고 있는 것으로 알려져있다. 따라서 본 연구에서는 헬리코박터 표준균주(ATCC 49503)에 plumbagin을 처리한 후 항균효과를 확인하였으며, 세균의 성장 및 병원성과 관련된 다양한 물질들의 발현에 미치는 영향을 immunoblotting 및 RT-PCR 방법을 이용하여 조사하였다. plumbagin의 헬리코박터균 억제효과를 확인하기 위해 한천희석법과 액체배지희석법을 이용해 최소억제농도를 도출하였다. 위와 같은 Plumbagin에 의한 헬리코박터균의 억제기전을 이해하기 위하여 헬리코박터균에 plumbagin을 처리한 후 세균 의 증식과 관련된 물질들을 대상으로 RT-PCR을 수행한 결과 RNA polymerase subunit α (rpoA)의 mRNA 발현이 감소한 것을 확인하였다. 또한, 헬리코박터균에 plumbagin을 처리한 후 주요 병원성인자들의 발현을 조사한 결과 CagA와 VacA 독소들의 mRNA 및 단백질양이 감소한 것을 확인하였으며, 유레아제(ureA)와 부착단백(alpA)의 발현도 plumbagin 처리에 의해 감소한 것을확인하였다. 위와 같은 결과들을 토대로, plumbagin은 본 연구에서 밝힌 기전들을 통해 헬리코박터균의 성장, 감염 및 발병을 억제하는 것으로 사료된다.
본 연구에서는 선행 연구에서 항당뇨 효능이 확인된 Ceriporia lacerata 균사체 배양물 건조물(CL01)을 3T3-L1 세포에 인슐린과 병용 혹은 단독 처리하여 CL01이 세포 단계에서 인슐린 신호 전달에 미치는 영향을 분석하였다. 분화된 3T3-L1 세포에서 포도당 흡수 정도를 측정한 결과, 인슐린과 CL01을 병용 처리한 군에서 농도 의존적으로 유의적으로 포도당 흡수 정도가 증가하였고, 인슐린 부재 상태에서 CL01을 처리하였을 때는 포도당 흡수 작용이 거의 일어나지 않았음을 확인하였다. 또한 분화된 세포에서 인슐린 신호 전달 관련 단백질 및 mRNA 발현을 측정한 결과, IRβ, Akt, PI3K, AMPK 단백질의 인산화가 진행되었고, GLUT4 mRNA 발현이 증가하였음을 알 수 있었다. 이들 결과를 통해 CL01이 당 대사 및 인슐린 신호 전달에 관여하는 유관 단백질 및 유전자 발현에 영향을 미치며 이에 따라 세포 내로 포도당 흡수를 증가시키는 것을 확인하였다.
$I{\kappa}B$, a cytoplasmic inhibitor of nuclear factor-${\kappa}B$ ($NF-{\kappa}B$), is reportedly degraded via the proteasome. However, we recently found that long-term incubation with proteasome inhibitors (PIs) such as PS-341 or MG132 induces $I{\kappa}B{\alpha}$ degradation via an alternative pathway, lysosome, which results in $NF-{\kappa}B$ activation and confers resistance to PI-induced lung cancer cell death. To enhance the anti-cancer efficacy of PIs, elucidation of the regulatory mechanism of PI-induced $I{\kappa}B{\alpha}$ degradation is necessary. Here, we demonstrated that PI up-regulates nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (Nrf2) via both de novo protein synthesis and Kelch-like ECH-associated protein 1 (KEAP1) degradation, which is responsible for $I{\kappa}B{\alpha}$ degradation via macroautophagy activation. PIs increased the protein level of light chain 3B (LC3B, macroautophagy marker), but not lysosome-associated membrane protein 2a (Lamp2a, the receptor for chaperone-mediated autophagy) in NCI-H157 and A549 lung cancer cells. Pretreatment with macroautophagy inhibitor or knock-down of LC3B blocked PI-induced $I{\kappa}B{\alpha}$ degradation. PIs up-regulated Nrf2 by increasing its transcription and mediating degradation of KEAP1 (cytoplasmic inhibitor of Nrf2). Overexpression of dominant-negative Nrf2, which lacks an N-terminal transactivating domain, or knock-down of Nrf2 suppressed PI-induced LC3B protein expression and subsequent $I{\kappa}B{\alpha}$ degradation. Thus, blocking of the Nrf2 pathway enhanced PI-induced cell death. These findings suggest that Nrf2-driven induction of LC3B plays an essential role in PI-induced activation of the $I{\kappa}B$/$NF-{\kappa}B$ pathway, which attenuates the anti-tumor efficacy of PIs.
Olivares, Alma;Trejo, Jose Olivares;Arellano-Galindo, Jose;Zuniga, Gerardo;Escalona, Gerardo;Vigueras, Juan Carlos;Marin, Paula;Xicohtencatl, Juan;Valencia, Pedro;Velazquez-Guadarrama, Norma
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제21권12호
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pp.1345-1351
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2011
Vancomycin therapy failure due to the emergence of tolerance in pneumococci is increasing. The molecular mechanism of tolerance is not clear, but lytA and $pep^{27}$ are known to be involved. Our aim was to evaluate the expression of both genes in vancomycin-tolerant Streptococcus pneumoniae (VTSP) strains. Eleven VTSP strains from a total of 309 clinical isolates of S. pneumoniae from 1997 to 2006 were classified according to the criteria of Liu and Tomasz. All VTSP strains were evaluated for susceptibility according to CLSI criteria, serotype by the Quellung test, and clonality by PFGE. The expressions of lytA and $pep^{27}$ were analyzed in different growth phases by RT-PCR with and without vancomycin. Eighty-two percent of VTSP strains showed resistance to penicillin, and 100% were sensitive to vancomycin and cefotaxime. The most frequent serotypes of VTSP strains were 23F (4/11) and 6B (3/11). Clonal relationship was observed in only two strains. No significant changes were observed in $pep^{27}$ expression in the three phases of growth in VTSP strains with and without vancomycin. Interestingly, $pep^{27}$ expression in the stationary phase in the non-tolerant reference strain R6 was significantly higher. However, no significant differences in lytA expression were observed between VTSP and R6 strains during the phases of growth analyzed. The absence of changes in $pep^{27}$ expression in VTSP strains in the stationary phase may be related to their ability to tolerate high antibiotic concentrations, and thus, they survive and remain in the host under the antibiotic selective pressure reflected in therapeutic failure.
토양의 카드뮴과 비소함량이 작물생육에 미치는 영향을 구명하기 위해서 작물의 흡수 및 중금속 stress로 인한 polyamine함량 변화를 조사하여 작물의 중금속 내성기작의 기초자료를 얻고자 수행하였다. 토양의 카드뮴과 비소처리로 작물의 생체중은 감소하였고 상추의 흡수량도 중금속처리량에 비례하여 증가하였으며 특히 비소보다 카드뮴처리로 생체중 감소 및 흡수축적양상이 크게 나타났다. 상추의 polyamine함량은 카드뮴 및 비소처리에 따라 증가하였고 카드뮴보다 비소처리에서 putrescine 및 cadaverine 함량이 높게 나타났다. 시험후 토양의 형태별 중금속함량은 치환형, 묽은산 추출형, 유기결합형이 카드뮴처리구에서 5.6, 42.9, 56.7 %, 비소처리구에서 17.6, 25.0, 24.1 %가 증가하였다. 카드뮴 처리구에서 토양의 치환형, 묽은산 추출형 및 잔류형 카드뮴 함량은 잎과 뿌리의 카드뮴함량과 고도의 정의 상관을 보였고 비소처리구에서는 토양의 모든 형태가 뿌리의 비소함량과 정의 상관을 보였다.
Automatic FPC punching instrument for the improvement of working condition and cost saving is introduced in this paper. FPC(flexible printed circuit) is used to detect the contact position of K/B and button like a cellular phone. Depending on the quality of the printed ink and position of reference punching point to the FPC, the resistance and current are varied to the malfunctioning values. The size of reference punching point is 2mm and the above. Because the punching operation is done manually, the accuracy of the punching degree is varied with operator's condition. Recently, The punching accuracy has deteriorated severely to the 2mm punching reference hall so that assembly of the K/B has hardly done. To improve this manual punching operation to the FPC, automatic FPC punching system is introduced. Precise mechanical parts like a 5-step stepping motor and ball screw mechanism are designed and tested and low cost PC camera is used for the sake of cost down instead of using high quality vision systems for the FA. 3D Mechanical design tool(Pro/E) is used to manage the exact tolerance circumstances and avoid design failures. Simulation is performed to make the complete vision based punching machine before assembly, and this procedure led to the manufacturing cost saving. As the image processing algorithms, dilation, erosion, and threshold calculation is applied to obtain an exact center position from the FPC print marks. These image processing algorithms made the original images having various noises have clean binary pixels which is easy to calculate the center position of print marks. Moment and Least square method are used to calculate the center position of objects. In this development circumstance, Moment method was superior to the Least square one at the calculation of speed and against noise. Main control panel is programmed by Visual C++ and graphical Active X for the whole management of vision based automatic punching machine. Operating modes like manual, calibration, and automatic mode are added to the main control panel for the compensation of bad FPC print conditions and mechanical tolerance occurring in the case of punch and die reassembly. Test algorithms and programs showed good results to the designed automatic punching system and led to the increase of productivity and huge cost down to law material like FPC by avoiding bad quality.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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