• Molecules and Cells
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• 제45권6호
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• pp.353-361
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• 2022

Chronic rhinosinusitis (CRS) is a multifactorial, heterogeneous disease characterized by persistent inflammation of the sinonasal mucosa and tissue remodeling, which can include basal/progenitor cell hyperplasia, goblet cell hyperplasia, squamous cell metaplasia, loss or dysfunction of ciliated cells, and increased matrix deposition. Repeated injuries can stimulate airway epithelial cells to produce inflammatory mediators that activate epithelial cells, immune cells, or the epithelial-mesenchymal trophic unit. This persistent inflammation can consequently induce aberrant tissue remodeling. However, the molecular mechanisms driving disease within the different molecular CRS subtypes remain inadequately characterized. Numerous secreted and cell surface proteins relevant to airway inflammation and remodeling are initially synthesized as inactive precursor proteins, including growth/differentiation factors and their associated receptors, enzymes, adhesion molecules, neuropeptides, and peptide hormones. Therefore, these precursor proteins require post-translational cleavage by proprotein convertases (PCs) to become fully functional. In this review, we summarize the roles of PCs in CRS-associated tissue remodeling and discuss the therapeutic potential of targeting PCs for CRS treatment.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권2호
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• pp.425-435
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• 2024

Schisandra chinensis extract (SCE) protects against hypocholesterolemia by inhibiting proprotein convertase subtilisin/kexin 9 (PCSK9) protein stabilization. We hypothesized that the hypocholesterolemic activity of SCE can be attributable to upregulation of the PCSK9 inhibition-associated low-density lipoprotein receptor (LDLR). Male mice were fed a low-fat diet or a Western diet (WD) containing SCE at 1% for 12 weeks. WD increased final body weight and blood LDL cholesterol levels as well as alanine transaminase and aspartate aminotransferase expression. However, SCE supplementation significantly attenuated the increase in blood markers caused by WD. SCE also attenuated WD-mediated increases in hepatic LDLR protein expression in the obese mice. In addition, SCE increased LDLR protein expression and attenuated cellular PCSK9 levels in HepG2 cells supplemented with delipidated serum (DLPS). Non-toxic concentrations of schisandrin A (SA), one of the active components of SCE, significantly increased LDLR expression and tended to decrease PCSK9 protein levels in DLPS-treated HepG2 cells. High levels of SA-mediated PCSK9 attenuation was not attributable to reduced PCSK9 gene expression, but was associated with free PCSK9 protein degradation in this cell model. Our findings show that PCSK9 secretion can be significantly reduced by SA treatment, contributing to reductions in free cholesterol levels.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.8-14
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• 2023

Peroxidasin (PXDN)은 촉매 도메인 외에도 세포외기질 모티프를 포함한 다양한 도메인을 가진 heme peroxidase로서, collagen IV (Col IV)에서 sulfilimine 가교를 형성하여 Col IV의 스캐폴드를 강화한다. 우리는 이전 논문에서 PXDN이 sulfilimine 가교 의존적인 기질 assembly를 통하여 내피세포 생존 및 성장 신호전달에 필요하다고 보고하였다. 이 연구에서는 내피세포에서의 PXDN 기능에 있어 peroxidase 활성의 필요성을 조사하였다. 첫번째로 peroxidase 도메인의 활성 부위에 존재하며 고도로 보존된 Q823과 D826을 각각 W823, E826으로 치환한 돌연변이체를 제작하였다. 이러한 돌연변이 단백질을 높게 발현하는 HEK293 클론을 분리하였고, 이들 세포를 무혈청 배지에서 24시간 배양하여 조건 배지를 확보하여 평가하였다. 조건 배지에 대해 비환원 조건으로 Western blot 분석을 실시하였을 때, 돌연변이 단백질은 삼량체를 형성하는 것으로 관찰되었고, proprotein convertase에 의해 야생형 PXDN처럼 절단되는 것을 확인하였다. 그러나, peroxidase 활성은 돌연변이 PXDN이 포함된 조건 배지에서 야생형 PXDN과는 대조적으로 관찰되지 않았다. 또한, sulfilimine 가교 형성 능력도 돌연변이 PXDN에서 소실되었음이 확인되었다. 이에 더하여, PXDN이 depletion된 내피세포에 돌연변이 PXDN이 포함된 조건배지를 가하였을 때, 야생형 PXDN 조건배지와 달리 증식을 촉진시키지 못함을 관찰하였다. 이러한 결과들은 PXDN의 peroxidase 활성이 sulfilimine 가교를 형성하여 내피세포 성장에 영향을 미침을 제안한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권11호
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• pp.1406-1415
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• 2022

The formation of macrophage foam cells stimulated by oxidized low-density lipoprotein (ox-LDL) is deemed an important cause of atherosclerosis. Transcription factor Yin Yang 1 (YY1), which is a universally expressed multifunctional protein, is closely related to cell metabolism disorders such as lipid metabolism, sugar metabolism, and bile acid metabolism. However, whether YY1 is involved in macrophage inflammation and lipid accumulation still remains unknown. After mouse macrophage cell line RAW264.7 cells were induced by ox-LDL, YY1 and proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) expressions were found to be increased while low-density lipoprotein receptor (LDLR) expression was lowly expressed. Subsequently, through reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR), Western blot analysis, Oil Red O staining and cholesterol quantification, it turned out that silencing of YY1 attenuated the inflammatory response and lipid accumulation in RAW264.7 cells caused by ox-LDL. Moreover, results from the JASPAR database, chromatin immunoprecipitation (ChIP) assay, luciferase reporter assay and Western blot analysis suggested that YY1 activated PCSK9 by binding to PCSK9 promoter and modulated the expression of LDLR in the downstream of PCSK9. In addition, the results of functional experiments demonstrated that the inhibitory effects of YY1 interference on ox-LDL-mediated macrophage inflammation and lipid accumulation were reversed by PCSK9 overexpression. To sum up, YY1 depletion inhibited its activation of PCSK9, thereby reducing cellular inflammatory response, cholesterol homeostasis imbalance, and lipid accumulation caused by ox-LDL.

• 대한본초학회지
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• 제35권4호
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• pp.45-50
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• 2020

Objective : This study was performed to evaluate the toxicity after a single oral administration of black raspberry extract to male and female Sprague-Dawley (SD) rats and to determine the approximate lethal dose (ALD). Methods : We previously showed that the black raspberry extract repressed the simvastatin-mediated expression of Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) and improved Low-Density Lipoprotein cholesterol (LDL-C) uptake by hepatocytes through the induction of the Low-Density Lipoprotein Receptor expression in hepatocytes. The groups consisted of black raspberry extract groups, as an oral dose of 2,000 mg/kg and a control group. 5 weeks SD rats were randomly assigned to 4 groups of 5 rats. Each male and female SD rats were administered orally once. For 14 days after the administration, mortality, clinical signs, changes in body weight, and necropsy findings were observed according to the "Standard for Toxicity Study of Pharmaceuticals" of Korea Food and Drug Administration (KFDA) guideline and "Acute Oral Toxicity- Fixed Dose Procedure" of OECD Test Guideline. Results : There were no cases of mortality in the group administered with 2,000 mg/kg of male and female, and no abnormalities in body weight change and clinical signs. Also, no gross abnormalities were observed at the autopsy. Conclusions : As a result of a single oral administration of the black raspberry extract to SD rats, the ALD was determined to exceed 2,000 mg/kg for both male and female SD rats.

• 지질동맥경화학회지
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• 제7권2호
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• pp.77-87
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• 2018

Lowering serum low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) is the mainstay for reduction of risk of cardiovascular disease (CVD), the second most common cause of death in Korea. The 2015 Korean guidelines for management of dyslipidemia strongly recommend the use of statins in patients at risk of CVD. Statin therapy, which is the gold standard for CVD, reduces LDL-C level by 40% to 60% and is generally well tolerated. However, many patients are intolerant to statins and discontinue therapy or become nonadherent to therapy because of actual/perceived side effects. The most common of these side effects is the statin-associated muscle symptom (SAMS). Discontinuation and repetitive re-challenge with statins can help identify SAMS. If serum creatinine kinase level is more than 10 times the upper limit of normal, statin therapy must be stopped immediately, and the physician should identify possible causes including rhabdomyolysis and treat appropriately. In other patients, it might help to switch to a less potent statin or to use statins at intermittent non-daily dosing. To achieve target LDL-C level, non-statin lipid-lowering therapies such as dietary modifications, ezetimibe, and bile acid sequestrants may be added. Several new drugs have recently been approved for lowering LDL-C level. Alirocumab and evolocumab are monoclonal antibodies that inhibit proprotein convertase subtilisin/kexin type 9, and both drugs cause large reductions in LDL-C, similar to statins. Lomitapide and mipomersen are orphan drugs used as adjuncts to other lipid-lowering therapies in patients with homozygous familial hypercholesterolemia.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제31권2호
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• pp.113-118
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• 2016

Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) 유전자는 주로 간에서 분비되며 저밀도지단백질 수용체(LDLR)와 결합체를 이루어 세포 내 저밀도지단백질 수용체를 약화시킴에 따라 저밀도지단백질(LDL) 흡수를 감소시킨다. PCSK9은 심혈관 질환 및 상염색체 우성 가족성 고콜레스테롤혈증과 깊은 연관성을 나타내며 발병 메커니즘을 조절하는 주요한 인자로서 치료제 개발을 위해 많은 연구가 진행 중에 있다. 하지만 생식계통 내에서 PCSK9의 발현 및 기능에 대한 연구가 미비한 현실이다. 이에 본 연구에서는 고 콜레스테롤 식이에 따라 수컷 랫드의 생식기관 (음경, 전립선, 정소) 내 Pcsk9의 발현 변화를 확인하고자 한다. 과도한 콜레스테롤의 축적으로 인한 이상지질혈증은 수컷 랫드의 생식기능장애와 내분비교란을 유발하지만 이를 일으키는 조절 인자와 메커니즘은 명확하게 밝혀지지 않았다. 본 연구진의 선행연구에서는 고 콜레스테롤 식이에 의해 혈중 총 콜레스테롤, 저밀도지단백질 콜레스테롤 레벨이 증가 및 고밀도지단백질(HDL) 콜레스테롤의 감소를 확인하였다. 이 후, Pcsk9의 mRNA 발현은 음경 조직 내에서 80% 감소하는 것으로 나타났고 그 발현은 주로 발기 조직인 음경해면체 및 요도해면체 내 요도상피세포에서 주를 이룸을 확인하였다. 또한 Pcsk9은 고콜레스테롤 식이에 의해 발생하는 전립선 비대증 조직 내에서 20% 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 마지막으로 Pcsk9은 고 콜레스테롤 식이를 섭취한 랫드의 정소 조직내에서 정상 정소 조직에 비해 약 28% 감소하였으며 정자발생에 주요한 정세관 내 정원세포, 정모세포, 정세포에서 그 발현이 확인되었다. 본 연구결과를 통해 Pcsk9 유전자가 수컷 랫드 생식기관 (음경, 전립선, 정소)에서 고콜레스테롤 식이에 의해 발현이 감소하는 것을 확인하였으며, 이는 Pcsk9이 남성 생식기관의 성장 및 발달 메커니즘에 중요한 역할을 미칠 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권3호
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• pp.272-277
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• 2019

본 연구진은 선행연구에서 MCE-DAG를 섭취한 마우스에서 혈중 총 콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤의 감소를 보고한 바 있어, 본 연구에서 in vitro를 통해 MCE-DAG와 간의 콜레스테롤 항상성 기전의 관련성을 구명하고자 하였다. LDLR과 같은 콜레스테롤 흡수 관련 인자의 발현이 MCE-DAG에 의해 증가한 반면, LDLR을 억제하는 PCSK9의 발현은 감소하였다. 또한, 콜레스테롤 합성 관련 인자인 HMGCR의 발현이 MCE-DAG에 의해 증가하였고, 전사조절인자인 SREBP2의 발현이 증가하였다. 이러한 결과들은 콜레스테롤의 합성과 흡수가 동시에 증가하였음을 뒷받침한다. 즉, 간 내 콜레스테롤 필요량이 증가함에 따라, 간의 콜레스테롤 합성 및 흡수를 활성화시켜 콜레스테롤 항상성을 유지하는 기전이 촉진되었음을 의미한다. 하지만 간 세포 내 총 콜레스테롤 양은 MCE-DAG에서 영향을 받지 않았다. 콜레스테롤 흡수 및 합성 기전이 촉진되었음에도 세포 내 콜레스테롤 농도가 증가하지 않은 현상은 담즙산 등 콜레스테롤 분비 촉진에 의한 것일 수 있다. 이러한 추론은 추후 콜레스테롤 분비 기전을 검증할 수 있는 실험을 설계하여 검증해볼 필요성이 있다. 결론적으로 MCE-DAG는 세포 내 콜레스테롤 흡수 작용을 촉진하는 효과가 있어 추후 기능성 유지로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제51권4호
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• pp.275-286
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• 2018

본 연구는 떫은감 청도반시의 분말을 열수 추출하고 칼럼 추출하는 과정에서 획득한 PWE와 TEP에 대한 대사체 프로파일을 분석하고, 유리지방산을 처리한 HepG2 세포와 식이로 고지혈증을 유도한 Wistar계 흰쥐의 간조직을 사용하여 중성지질 및 콜레스테롤 대사 관련 유전자 발현을 측정하였다. 대사체 분석은 가스크로마토그래프-질량분석법과 액체크로마토그래프-질량분석법을 사용하였으며, PLS-DA 분석과 heatmap 분석을 실시한 결과 PWE는 떫은감 분말과 비교적 유사한 대사체 프로파일을, 그리고 TEP는 떫은감 분말과 매우 다른 대사체 프로파일을 가지고 있음을 확인하였다. 세포실험과 또한 세포실험에서 얻어진 결과를 검증하기 위해 수행된 동물실험에서 PWE와 TEP는 모두 SREBP1c와 FAS 유전자 발현을 감소하여 간의 지방축적을 감소시키는 것으로 관찰되었으나, 콜레스테롤 축적을 억제하는 효능은 PWE에 비해 TEP에서 우세하게 증가하는 것이 관찰되었다. 특별히 TEP는 SREBP2, HMGCR 유전자 발현을 억제하고 LDLR 유전자 발현을 촉진하는 것으로 나타났다. TEP는 탄닌 중 Gallic acid 그리고 장쇄지방산아미드인 Oleamide와 Palmitamide 함량이 유의하게 증가되었으므로, 향후 이들 성분과 타깃 유전자의 상관성을 분석하고, 이를 통해 시스템네트워크로 나타내어 대사체 프로파일에 따른 지질 및 콜레스테롤 대사 간 상호 영향을 추가적으로 연구해야 할 것으로 사료된다.