비정상적인 미토콘드리아에 의해 산화 스트레스가 증가하면 세포내 신호전달 및 유전자 발현에 손상을 일으켜 인슐린 저항성이나 당뇨병 등의 여러 질환들을 유발한다. 그런데 자식작용은 산화 스트레스로 기능이 저하된 미토콘드리아를 제거하여 인슐린 저항성 등을 억제해준다. 한편 운동도 미토콘드리아 생합성을 강화시켜 조직의 기능저하나 퇴행을 회복시켜준다. 따라서 운동과 자식작용이 서로 연관되어 미토콘드리아 생합성을 유도하는 신호체계로 작용할 가능성이 있고, 이 연구를 통해 운동 혹은 AICAR (aminoimidazole-4-carboxamide-1-${\beta}$-D-ribofuranoside)처치로 활성 화된 AMPK(5'-AMP- activated protein kinase) 신호전달체계가 미토콘드리아 생합성을 증가시키는 경로에 자식작용이 관여하는지의 여부를 확인하고자 하였다. 연구결과에 따르면, 6시간의 급성운동으로 쥐의 골격근에서 PGC-1(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1)과 mtTFA (mitochondrial transcription factor A)의 mRNA 발현이 유의하게 증가하였다. 하지만 자식작용 표지제인 LC3(microtubule-associated proteinl light chain 3)의 mRNA 발현은 증가경향을 나타냈지만 유의하지 않았다. 한편 C2C12 근세포에서도 AICAR 처치에 의해 PGC-1, mtTFA mRNA 발현이 모두 증가하였지만, 이러한 증가는 LC3 SiRNA에 의해서 억제되지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 통해 자식작용은 AMPK에 의해 조절되는 신호전달 전달체계와는 다른 경로로 미토콘드리아 생합성에 영향을 미칠 것으로 사료된다.
Prohibitin (PHB), an evolutionarily-conserved protein, has been found to be over-expressed in gastric cancer and be closely related with tumor malignancy. In this study, to investigate the relationship between PHB expression and cell apoptosis in the BGC823 gastric cancer cell line, low and high expression PHB in BGC823 cells was accomplished using RNA interference technology and gene transfer techniques. Cell proliferation, cell cycling, apoptosis, Bax, Bcl-2 and Cyt.c protein expression and the activation of Caspase-3,9 were assessed after 48h. Over-expression of PHB gene in BGC823 cells resulted in slow cell growth, cell arrest in G2 phase, and an increased apoptosis ratio while the opposite was found for PHB under-expressing cells. In PHB over-expressing cells, the expression of Bax gene was increased, the expression of Bcl-2 was decreased, the activation level of Caspase-3, 9 was increased, but the activation level of Caspase-8 demonstrated no change. These results indicate that PHB induced apoptosis through the mitochondrial pathway.
Park, Ju-Youn;Ryang, Yong-Suk;Kim, Jong-Bae;Chang, Jae-Ho;Cho, Hyeon-Cheol;Kim, Soo-Ki
Molecular & Cellular Toxicology
/
제4권2호
/
pp.144-149
/
2008
Despite versatile activity (cancericidal, antimicrobial, hypoxia inducible factor (HIF) inhibition, immune deactivation of DNA bis-intercalation agent, echinomycin, its specific mechanism has been elusive. Of these novel mechanisms, we reported that using human colon cancer cells (HT-29), apoptotic machinery induced by echinomycin might be dependent of caspase-3 pathway. Despite a partial enlightenment of prototypic signal path triggered by echinomycin, the role of Bcl-2 in this signaling pathway is unclear. To address this issue, we explored whether or not echinomycin would overcome the anti-apoptotic impact of Bcl-2 in HT-29 cells by the controlled Bcl-2 overexpression. Prior to this proof, we confirmed that echinomycin induces mitochondrial depolarization, then triggering the mitochondrial pathway of apoptosis with an involvement of upstream cas-pases-3. Transiently transfection with inactive Bax-DNA failed to prevent echinomycin-induced apoptosis in HT-29 cells. To dissect the role of Bcl-2 in echinomycin-induced apoptosis, HT-29 cells were transiently transfected with Bcl-2 DNA for overexpression and then treated with echinomycin for 24h. Combined analyses of DNA fragmentation and flow cytometric analysis clearly verified that echinomycin-induced apoptosis was drastically attenuated by Bcl-2 overexpression, whereas a control vector rarely affected echinomycin-induced apoptosis. Collectively, these data verify that Bcl-2 regulates echinomycin-induced apoptosis in HT-29 cells. To my knowledge, this is the first evidence that of diverse, structured minor groove binders (MGB), the prototypic echinomycin might control the apoptotic signaling via Bcl-2-mitochondrial pathway.
Emodin, a natural anthraquinone isolated from the traditional Chinese medicine Radix rhizoma Rhei, can induce apoptosis in many kinds of cancer cells. This study demonstrated that emodin induces apoptosis in human colon cancer HCT116 cells by provoking oxidative stress, which subsequently triggers a p53-mitochondrial apoptotic pathway. Emodin induced mitochondrial transmembrane potential loss, increase in Bax and decrease in Bcl-2 expression and mitochondrial translocation and release of cytochrome c to cytosol in HCT116 cells. In response to emodin-treatment, ROS increased rapidly, and subsequently p53 was overexpressed. Pretreatment with the antioxidant NAC diminished apoptosis and p53 overexpression induced by emodin. Transfecting p53 siRNA also attenuated apoptosis induced by emodin, Bax expression and mitochondrial translocation being reduced compared to treatment with emodin alone. Taken together, these results indicate that ROS is a trigger of emodin-induced apoptosis in HCT116 cells, and p53 expression increases under oxidative stress, leading to Bax-mediated mitochondrial apoptosis.
Background: As the major pathophysiological feature of obstructive sleep apnea (OSA), chronic intermittent hypoxia (CIH) is vital for the occurrence of cardiovascular complications. The activation of calpain-1 mediates the production of endothelial reactive oxygen species (ROS) and impairs nitric oxide (NO) bioavailability, resulting in vascular endothelial dysfunction (VED). Ginsenoside Rg1 is thought to against endothelial cell dysfunction, but the potential mechanism of CIH-induced VED remains unclear. Methods: C57BL/6 mice and human coronary artery endothelial cells (HCAECs) were exposed to CIH following knockout or overexpression of calpain-1. The effect of ginsenoside Rg1 on VED, oxidative stress, mitochondrial dysfunction, and the expression levels of calpain-1, PP2A and p-eNOS were detected both in vivo and in vitro. Results: CIH promoted VED, oxidative stress and mitochondrial dysfunction accompanied by enhanced levels of calpain-1 and PP2A and reduced levels of p-eNOS in mice and cellular levels. Ginsenoside Rg1, calpain-1 knockout, OKA, NAC and TEMPOL treatment protected against CIH-induced VED, oxidative stress and mitochondrial dysfunction, which is likely concomitant with the downregulated protein expression of calpain-1 and PP2A and the upregulation of p-eNOS in mice and cellular levels. Calpain-1 overexpression increased the expression of PP2A, reduced the level of p-eNOS, and accelerated the occurrence and development of VED, oxidative stress and mitochondrial dysfunction in HCAECs exposed to CIH. Moreover, scavengers of O2·-, H2O2, complex I or mitoKATP abolished CIH-induced impairment in endothelial-dependent relaxation. Conclusion: Ginsenoside Rg1 may alleviate CIH-induced vascular endothelial dysfunction by suppressing the formation of mitochondrial reactive oxygen species through the calpain-1 pathway.
Chaetominine is a quinazoline alkaloid originating from the endophytic fungus Aspergillus fumigatus CY018. In this study, we showed evidence that chaetominine has cytotoxic and apoptotic effects on human leukemia K562 cells and investigated the pathway involved in chaetominine-induced apoptosis in detail. Chaetominine inhibited K562 cell growth, with an $IC_{50}$ value of 35 nM, but showed little inhibitory effect on the growth of human peripheral blood mononuclear cells. The high apoptosis rates, morphological apoptotic features, and DNA fragmentation caused by chaetominine indicated that the cytotoxicity was partially caused by its pro-apoptotic effect. Under chaetominine treatment, the Bax/Bcl-2 ratio was upregulated (from 0.3 to 8), which was followed by a decrease in mitochondrial membrane potential, release of cytochrome c from mitochondria into the cytosol, and stimulation of Apaf-1. Furthermore, activation of caspase-9 and caspase-3, which are the main executers of the apoptotic process, was observed. These results demonstrated that chaetominine induced cell apoptosis via the mitochondrial pathway. Chaetominine inhibited K562 cell growth and induced apoptotic cell death through the intrinsic pathway, which suggests that chaetominine might be a promising therapeutic for leukemia.
Objective: Wooden breast (WB) is a novel myopathy affecting modern broiler chickens, which causes substantial economic losses in the poultry industry. The objective of this study was to evaluate the effect of WB abnormality on meat quality, redox status, as well as the expression of genes of the nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) pathway. Methods: A total of 80 broilers (Ross 308, 42 days of age, about 2.6 kg body weight) raised at Jiujin farm (Suqian, Jiangsu, China) were used. Twelve unaffected (no detectable hardness of the breast area) and twelve WB-affected (diffuse remarkable hardness in the breast muscle) birds were selected from the commercial broiler farm according to the criteria proposed by previous studies. Results: The results indicated that WB showed histological lesions characterized by fiber degeneration and fibrosis, along with an increase of muscle fiber diameter (p<0.05). Moreover, higher pH value, lightness, yellowness, drip loss and cooking loss were observed in the WB group (p<0.05). Compared with the normal breast (NOR) group, the WB group showed higher formation of reactive oxygen species (p<0.05), increased level of oxidation products and antioxidant activities (p<0.05), accompanied with mitochondrial damages and lower mitochondrial membrane potential (p<0.05). Meanwhile, the relative mRNA expressions of Nrf2 and its downstream antioxidant genes including heme oxygenase-1, NAD(P)H qui none dehydrogenase 1, glutathione peroxidase, superoxide dismutase, and glutamate-cysteine ligase were higher than those of the NOR group (p<0.05). Conclusion: In conclusion, WB myopathy impairs meat quality by causing oxidative damages and mitochondrial dysfunction in broilers, even though the activated Nrf2/antioxidant response element pathway provides protection for the birds.
Apoptosis (programmed cell death) is a cellular self-destruction mechanism that is essential for a variety of biological events, such as developmental sculpturing, tissue homeostasis, and the removal of unwanted cells. Mitochondria play a crucial role in regulating cell death. $Ca^{2+}$ has long been recognized as a participant in apoptotic pathways. Mitochondria are known to modulate and synchronize $Ca^{2+}$ signaling. Massive accumulation of $Ca^{2+}$ in the mitochondria leads to apoptosis. The $Ca^{2+}$ dynamics of ER and mitochondria appear to be modulated by the Bcl-2 family proteins, key factors involved in apoptosis. The number and morphology of mitochondria are precisely controlled through mitochondrial fusion and fission process by numerous mitochondria-shaping proteins. Mitochondrial fission accompanies apoptotic cell death and appears to be important for progression of the apoptotic pathway. Here, we highlight and discuss the role of mitochondrial calcium handling and mitochondrial fusion and fission machinery in apoptosis.
Preciously, we demonstrated that a novel NHE-1 inhibitor, KR-33028 attenuated cortical neuronal apoptosis induced by glutamate. In the present study, we investigated the signaling mechanism of neuroprotective effect of KR-33028 against glutamate-induced neuronal apoptosis, especially focusing on mitochondrial death pathway. Our data showed that glutamate induces a biphasic rise in mitochondrial $Ca^{2+}$ and that KR-33028 significantly prevents the second phase increase, but not the first phase increase in mitochondrial $Ca^{2+}$. Furthermore, KR-33028 restored the ${\Delta}{\Psi}_m$ dissipation and cytochrome c release into cytoplasm induced by glutamate in a concentration-dependent manner. The inhibition of mitochondrial $Ca^{2+}$ overload by ruthenium red also inhibited glutamate-induced apoptotic cell death, mitochondrial membrane potential, ${\Delta}{\Psi}_m$ dissipation and cytochrome c release. These data suggest that inhibition of mitochondrial $Ca^{2+}$ overload is likely to be attributable to anti-apoptotic effect of KR-33028. Taken together, our results suggest that anti-apoptotic effects of NHE-1 inhibitor, KR-33028 may be mediated through maintenance of mitochondrial function.
It has been proposed that the selective elimination of cancer stem cells (CSCs) using targeted therapy could greatly reduce tumor growth, recurrence, and metastasis. To develop effective therapeutic targets for CSC elimination, we aimed to define the properties of CSC mitochondria, and identify CSC-mitochondria-specific targets in colon cancer. We found that colon CSCs utilize mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) to produce ATP. We also found that forkhead box protein 1 (FOXM1)-induced peroxiredoxin 3 (PRDX3) maintains the mitochondrial function, and the FOXM1/PRDX3 mitochondrial pathway maintains survival of colon CSCs. Furthermore, FOXM1 induces CD133 (PROM1/prominin 1) expression, which maintains the stemness of colon CSCs. Together, our findings indicate that FOXM1, PRDX3, and CD133 are potential therapeutic targets for the elimination of CSCs in colon cancer.
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.