인체위암 세포에서 PI3K/AKT 신호 전달계 차단에 의한 동충하초 유래 Cordycepin의 Apoptosis 유발 효과 증진

이혜현(Hye Hyeon Lee),정진우(Jin-Woo Jeong),최영현(Yung Hyun Choi) 한국식품영양과학회 2016 한국식품영양과학회지 Vol.45 No.6

PI3K/Akt 신호계는 세포 생존의 조절에 필수적인 경로로 대부분 암세포에서 활성이 증대되어 있다. 본 연구에서는 동충하초의 주요 생리활성 물질인 cordycepin에 의한 AGS 인체 위암 세포의 apoptosis 유도에 미치는 PI3K/Akt 신호계의 역할을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 cordycepin의 처리 농도의 증가에 따라 AGS 세포의 생존율은 억제되었으며, 이는 apoptosis 유도와 밀접한 관계가 있음을 핵의 형태적 변화와 flow cytometry 분석을 통하여 확인하였다. 이러한 cordycepin의 apoptosis 유도 효과는 PI3K/Akt 신호계의 활성 저하와 연관성이 있었으며, 세포독성을 나타내지 않는 범위의 PI3K/Akt 신호계 저해제인 LY294002를 cordycepin과 동시 처리하였을 경우, cordycepin에 의한 apoptosis 유발을 더욱 증대시켰다. 그리고 cordycepin에 대한 LY294002의 apoptosis 유발 증대는 caspases(caspase-3, -8 및 -9)의 활성 증가와 poly(ADP-ribose) polymerase 단백질의 분해 증가를 촉진했다. 또한 cordycepin이 처리된 AGS 세포에서 LY294002는 apoptosis 유도에 관여하는 Bax의 발현을 증가시켰고 apoptosis 억제에 관여하는 Bcl-2의 발현은 감소시켰으며, 이는 미토콘드리아 기능 손상과 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochromec 유리를 증대시켰다. 따라서 PI3K/Akt 신호계의 활성 차단은 cordycepin의 항암 활성을 더욱 상승시켰으며, 이는 미토콘드리아 기능 손상과 caspase의 활성 증대를 통하여 이루어짐을 알 수 있었다. The phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt signaling pathway plays a crucial role in cancer occurrence by promoting cell proliferation and inhibiting apoptosis. In the present study, we evaluated the effect of a PI3K inhibitor, LY294002, on the chemosensitivity of gastric cancer cells to cordycepin, a predominant functional component of the fungus Cordyceps militaris, in AGS human gastric cancer cells and investigated possible underlying cellular mechanisms. Our results revealed that cordycepin inhibited viability of AGS cells in a concentration-dependent manner and induced apoptosis, as determined by apoptotic cell morphologies and fluorescence-activated cell sorting analysis associated with attenuated activation of the PI3K/Akt signaling pathway. Treatment with cordycepin in combination with a subtoxic concentration of LY294002 enhanced cordycepin-induced cytotoxicity and apoptotic potentials in AGS cells. Sensitization of LY294002 to cordycepin-induced apoptosis was accompanied by activation of caspases (caspases-3, -8, and -9) and was concomitant with poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. Moreover, LY294002 up-regulated pro-apoptotic Bax and enhanced truncation of Bid in cordycepin-treated AGS cells, which was connected with increased loss of mitochondrial membrane potential and release of cytochrome c from mitochondria to the cytosol. Taken together, these results indicate that inhibition of the PI3K/Akt signaling pathway could augment cordycepin-induced apoptosis in human gastric cancer cells by up-regulating caspase activity through mitochondrial dysfunction.

Cordycepin에 의한 LNCap 인체 전립선 암세포의 apoptosis 및 G2/M arrest 유발

이혜현(Hye Hyeon Lee),황원덕(Won Deok Hwang),정진우(Jin-Woo Jeong),박철(Cheol Park),한민호(Min Ho Han),홍수현(Su Hyun Hong),정영기(Yong Kee Jeong),최영현(Yung Hyun Choi) 한국생명과학회 2014 생명과학회지 Vol.24 No.1

Cordycepin은 Cordyceps militaris에서 처음 유래된 nucleoside adenosine 유도체의 일종으로 면역증강 및 항암활성을 포함한 다양한 약리 기능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 LNCap 인체 전립선 암세포 모델을 이용하여 cordycepin에 의한 항암활성 기전을 연구하였다. Cordycepin 처리에 따라 LNCap 세포는 처리 농도 의존적으로 증식이 억제되었으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 poly ADP-ribose polymerase의 단편화 현상과 Annexin V 염색에 의한 정량적 분석으로 확인하였다. Cordycepin 처리에 따른 flow cytometric analysis 결과로서 cordycepin이 세포주기 G2/M기 정체 현상을 유발하였음을 알 수 있었으며, 이는 cyclin B1 및 cyclin A의 발현 감소와 연관성이 있었다. 또한 cordycepin이 처리된 LNCap 세포에서 cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor p21Waf1/Cip1의 발현이 증가되었지만, CDK2, CDC2 및 Cdc25C의 발현에는 큰 영향을 미치지 않았으며, cordycepin에 의하여 증가된 p21 단백질은 CDK2 및 CDC2와의 복합체를 형성하고 있었다. 본 연구의 결과는 LNCap 전립선 암세포에서 cordycepin에 의한 G2/M 및 apoptosis 유발은 p53 비존적인 CDK inhibitor p21의 발현 증가가 중요한 역할을 하고 있음을 보여주는 것이다. Cordycepin, an active component originally isolated from the traditional medicine Cordyceps militaris, is a derivative of the nucleoside adenosine, which has been shown to possess a number of pharmacological properties, including antioxidant and anti-inflammatory activities, immunological stimulation, and antitumor effects. This study was conducted on cultured human prostate carcinoma LNCap cells to elucidate the possible mechanisms by which cordycepin exerts its anticancer activity, which, until now, has remained poorly understood. Cordycepin treatment of LNCap cells resulted in dose-dependent inhibition of cell growth and the induction of apoptotic cell death as detected by an MTT assay, cleavage of poly ADP-ribose polymerase, and annexin V-FITC staining. Flow cytometric analysis revealed that cordycepin resulted in G2/M arrest in cell cycle progression and downregulation of cyclin B1 and cyclin A expression in a concentration-dependent manner. Moreover, the incubation of cells with cordycepin caused a striking induction in the expression of the cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor p21Waf1/Cip1 without affecting the expression of the tumor suppressor p53. It also resulted in a significant increase in the binding of CDK2 and CDC2 to p21. These findings suggest that cordycepin-induced G2/M arrest and apoptosis in human prostate carcinoma cells is mediated through p53-independent upregulation of the CDK inhibitor p21.

발효 콩의 NF-κB 활성 억제를 통한 cyclooxgenase-2 활성과 prostaglandin E₂ 생성 억제

Hye Hyeon Lee(이혜현),Cheol Park(박철),Min Jeong Kim(김민정),Min Jeong Seo(서민정),Sung-Hyun Choi(최성현),Yong Kee Jeong(정영기),Yung Hyun Choi(최영현) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.3

본 연구에서는 콩 발효 산물 추출물의 항염증 효능에 관한 기초 자료를 제시하기 위하여 PMA에 의해 유도되는 COX-2의 발현 및 PGE₂의 생성 증가에 미치는 이들 추출물의 영향을 조사하였다. 본 연구에서 조사된 3가지 콩 발효 산물은 PMA에 의한 COX-2의 발현 증가를 매우 유의적으로 차단하였으며, 이는 PGE₂의 생성 억제와 연관성이 있었다. 아울러 PMA에 의한 NF-κB 활성 증가 또한 콩 발효 산물들에 의하여 유의적으로 억제되었다. 이러한 결과들은 콩 발효 산물에 의한 NF-κB 활성의 억제가 COX-2의 발현을 저하시켰으며, 이로 인한 PGE₂의 생성이 억제된 것으로 추정되어진다. 이러한 콩 발효 산물의 항염증 효과는 대두 추출물보다 아가콩 추출물에서 더욱 효과가 높게 나타났으며, 이는 향후 아가콩 추출물은 염증성 질환 예방/치료를 위한 적용 가능성이 매우 우수함을 제시하여 주는 결과이다. Cyclooxygenase (COX)-2 is generally known as an inducible enzyme, and it produces arachidonic acid to prostaglandin E2 (PGE₂), which has been demonstrated to play a critical role in inflammation. In the present study, we investigated the effects of the extracts of fermented beans including soybean (FS), black agabean (FBA) and yellow agabean (FYA), on the expression of COXs and production of PGE2 in U937 human promonocytic cells. Treatment of phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) significantly induced pro-inflammatory mediators such as COX-2 expression and PGE₂ production, whereas the levels of COX-1 remained unchanged. However, pre-treatment with FS, FBA and FYA significantly decreased PMA-induced COX-2 protein as well as mRNA, which is associated with inhibition of PGE₂ production. Moreover, FS, FBA and FYA markedly prevented the increase of nuclear translocation of nuclear factor kappa B (NF-κB) p65 by PMA. Our data indicate that the extracts of fermented beans exhibits anti-inflammatory properties by suppressing the transcription of pro-inflammatory cytokine genes through the NF-κB signaling pathway.

동충하초 유래 cordycepin에 의한 AGS 인체 위암세포의 apoptosis 유발

이혜현(Hye Hyeon Lee),정진우(Jin-Woo Jeong),최영현(Yung Hyun Choi) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.7

Nucleoside adenosine 유도체의 하나인 cordycepin (3"-deoxyadenosine)은 Cordyceps 속에서 유래된 활성 물질 중의 하나로서 항염증, 항산화 및 항암활성을 포함한 다양한 약리학적 효능이 있는 것으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 AGS 인체 위암세포의 증식에 미치는 cordycepin의 영향과 관련 기전 연구를 시도하였다. Cordycepin의 처리에 따라 AGS 세포의 생존율이 처리 농도 의존적으로 감소되었으며, DNA 단편화 및 flow cytometery 분석에 따른 apoptosis 유발 또한 유의적으로 증가하였음을 확인하였다. 이러한 cordycepin 처리에 따른 AGS 세포의 apoptosis 유도에는 TRAIL, DR5 및 FasL의 mRNA 및 단백질의 발현 증가가 연관되어 있었다. 아울러 cordycepin은 Bcl-2 family 중 pro-apoptotic 인자인 Bax의 발현은 증가시켰으며, anti-apoptotic 인자인 Bcl-2 및 Bcl-xL의 발현은 전사 및 번역 수준에서 억제시켰다. 이러한 현상들은 extrinsic 및 intrinsic apoptosis의 initiator caspase (caspase-8 및 -9) 뿐만 아니라 effector caspase인 caspase-3의 활성과 PARP 단백질의 절단 증가와 연관성이 있었다. 따라서 AGS 세포에서 cordycepin에 의한 apoptosis의 유발은 death receptor 활성과 mitochondria 기능 손상을 포함한 multiple apoptotic pathway가 관여할 것으로 생각된다. 비록 좀 더 세심한 기전 연구의 결과가 뒤따라야 되겠지만, 본 연구의 결과는 cordycepin의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이며 향후 수행될 추가 실험을 위한 기초 자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다. Cordycepin, a derivative of the nucleoside adenosine, is one of the active components extracted from fungi of genus Cordyceps, and has been shown to have many pharmacological activities. In this study, we investigated the effects of cordycepin on proliferation and apoptosis of human gastric cancer AGS cells, and its possible mechanism of action. Treatment of cordycepin resulted in significant decrease in cell viability of AGS cells in a concentration-dependent manner. A concentration-dependent apoptotic cell death was also measured by agarose gel electrophoresis and flow cytometery analysis. Molecular mechanistic studies of apoptosis unraveled cordycepin treatment resulted in an enhanced expression of tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand, death receptor 5 and Fas ligand. Furthermore, up-regulation of pro-apoptotic Bax, and down-regulation of anti-apoptotic Bcl-2 and Bcl-xL expression were also observed in cordycepin-treated AGS cells. These were followed by activation of caspases (caspase-9, -8 and -3), subsequently leading to poly (ADP-ribose) polymerase cleavage. Taken together, these findings indicate that cordycepin induces apoptosis in AGS cells through regulation of multiple apoptotic pathways, including death receptor and mitochondria. Although further mechanical studies are needed, our results revealed that cordycepin can be regarded as a new effective and chemopreventive compound for human gastric cancer treatment.

In vitro 및 in vivo 퇴행성관절염 모델에서 오미자 에탄올 추출물에 의한 matrix metalloproteinases의 생성 억제

정진우(Jin-Woo Jeong),이혜현(Hye Hyeon Lee),김홍재(Hong Jae Kim),이기원(Ki Won Lee),김기영(Ki Young Kim),김성구(Sung Goo Kim),홍수현(Su-Hyun Hong),김범회(Bum Hoi Kim),박철(Cheol Park),최영현(Yung Hyun Choi) 한국생명과학회 2017 생명과학회지 Vol.27 No.10

노화에 따른 퇴행성관절염은 삶의 질을 저하시키는 가장 큰 병리학적 현상 중의 하나이다. 오미자 열매(Schisandrae Fructus)는 오랫동안 전통의학에서 여러 가지 만성질환 치료를 위해 널리 사용되어 왔다. 오미자 추출물이 SW1353 인간 연골세포에서 IL-1β에 의해 유발된 염증 반응을 감소시키는 것으로 최근 보고된 바 있으나, primary culture된 연골세포 및 동물 모델에서의 퇴행성관절염에 대한 보호 및 치료 잠재력은 여전히 명확하지 않다. 따라서 본 연구에서는 IL-1β에 의해 유도된 primary culture된 쥐의 연골세포와 MIA에 의해 유도된 골관절염에 대한 matrix metalloproteinases (MMPs)의 활성에 미치는 오미자 에탄올 추출물의 영향을 조사하였다. 오미자 추출물 처리는 IL-1β로 유도된 연골세포에서 MMP-1, -3 및 -13의 mRNA 발현 및 효소 활성을 유의하게 감소시켰다. 또한 오미자 추출물은 MIA에 의해 증가된 MMP-1 및 -3의 발현을 유의적으로 억제시켰다. 따라서 오미자추출물은 퇴행성관절염 예방과 치료를 위한 기능성 소재로서의 잠재적 가능성이 있음을 알 수 있었다. Schisandrae Fructus (SF), the fruit of Schisandra chinensis (Turcz.) Baill., is widely used in traditional medicine for the treatment of a number of chronic diseases. SF extracts have been recently reported to attenuate the inflammatory responses in SW1353 human chondrocyte cells in in vitro and monosodium iodoacetate (MIA)-induced cartilage degradation in in vivo osteoarthritis (OA) models. However, their protective and therapeutic potentials against OA in primary culture chondrocytes and animal models remain unclear. Therefore, we investigated the effects of the ethanol extract of SF on the activity of matrix metalloproteinases (MMPs), biomarkers for diagnosis of OA, on interleukin (IL)-1β-induced primary cultured rat cartilage chondrocytes and MIA-induced osteoarthritis in a rat model. Our data indicated that SF treatment significantly reduced the mRNA expression and enzyme activity of MMP-1, -3 and -13 in IL-1β-induced primary cultured rat cartilage chondrocytes. The chondro- protective effects of SF were then analyzed in a rat OA model using a single intra-articular injection of MIA in the right knee joint. According to our results, the elevated levels of MMP-1 and -3 were markedly ameliorated by SF administration. Collectively, these findings indicate that SF could be a candidate for the treatment of OA.

AGS 인체위암세포에서 발효된 아가콩 추출물에 의한 apoptosis 유도

Sung Ryeal Kim(김성열),Hye Hyeon Lee(이혜현),Min Jeong Kim(김민정),Min Jeong Seo(서민정),Su Hyun Hong(홍수현),Yung Hyun Choi(최영현),Byoung Won Kang(강병원),Jeong Uck Park(박정욱),Woo-Hong Joo(주우홍),Eun-Ju Rhu(류은주),Yong Kee J 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.12

본 연구에서는 대두(FS)와 아가콩의 발효추출물(FYA)의 항암활성 기전을 확인하기 위해 AGS 인체위암세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. AGS 세포에서 FS 및 FYA 처리로 인하여 암세포의 증식이 처리 농도 의존적으로 강하게 억제하였고, apoptosis 유발을 의미하는 세포의 전반적인 형태 및 핵의 변형 또한 동반하였다. 또한 세포주기 분석을 통하여 이 현상이 apoptosis 유도에 의한 것임을 확인하였다. AGS 세포에 처리된 FS 및 FYA는 pro-apoptotic factor인 Bax의 발현 증가를 통한 intrinsic pathway나, death receptor 관련 유전자의 발현 증가를 통한 extrinsic pathway를 활성화시키며, 더 나아가서 IAP family인자의 발현 억제 및 caspases의 활성 증가를 일으켜 apoptosis를 유발시키는 것을 유추할 수 있었는데, 이러한 효과들은 FS보다 FYA에서 더욱더 탁월하였다. 이는 향후 아가콩 발효추출물이 항암치료를 위한 적용 가능성이 매우 우수함을 제시하여 주는 결과이다. Extracts of soybeans fermented by Bacillus subtilis have a wide variety of functions, such as enhancing the body's immune function, fibrinolysis activity, anti-inflammation, anti-cancer, estrogen function and anti-infection effects. Recently, it was reported that the extracts of fermented beans exhibit strong anti- inflammatory and anti-cancer properties by suppressing the transcription of pro-inflammatory cytokine genes and induction of apoptosis, respectively. However, the mechanisms of their cytotoxicity in human gastric cancer cells are poorly understood. In the present study, we investigated the effects of ethyl alcohol extracts from fermented soybean (FS) and yellow agabean (FYA) on cell growth and apoptosis in AGS human gastric cancer cells. A treatment of FS and FYA inhibited the growth of AGS cells in a concentration-dependent manner by inducing apoptosis. FS- and FYA-induced apoptosis were associated with down-regulation of XIAP and cIAP-2, and up-regulation of pro-apoptotic Bax expression. Moreover, a treatment of FS and FYA not only triggered an increase in the levels of death receptor (DR)4, DR5, Fas and FasL, but also induced the activation of casepase-3, -8 and -9. These findings illustrate that FS and FYA may have a therapeutic potential in human gastric AGS cells and as a functional food.

톳(Hizikia fusiformis)에서부터 분리된 유기용매 분획물의 항산화활성

김민정(Min-Jeong Kim),이혜현(Hye-Hyeon Lee),서민정(Min-Jeong Seo),강병원(Byoung-Won Kang),박정욱(Jeong Uck Park),정용기(Yong Kee Jeong) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.3

Hizikia fusiformis을 80% EtOH 추출물을 용매의 극성에 따라 n-hexane, ethyl acetate, n-BuOH, Aqueous n-BuOH fraction으로 순차적으로 분리하였다. 분리된 4개의 분획물 중에 항산화 활성이 높은 n-BuOH 분획물을 reserve-phase column chromatography를 실시하여 분리된 3개의 BA, BB, BC 분획물에 대한 항산화 활성을 검토하였다. 가장 항산화능이 높은 BB 분획물은 모든 실험에서 농도의존적으로 활성이 증가하는데, 시료의 농도가 1.0 mg/ml일때 DPPH radical scavenging activity와 Reducing power activity는 45±0.14%, 1.34±0.23로 가장 높게 나타난다. β-carotene-linoleic acid activity와 Hydrogen peroxide scavenging activity도 76±0.12%와 82±0.06%로 가장 높았으며, ABTS radical scavenging activity도 65±0.17%의 활성을 나타낸다. 이상의 연구 결과에서, 최종 분리된 BB분획물은 높은 항산화능을 가진 물질을 함유하고 있을 것으로 예상되며, 이는 앞으로 새로운 천연 기능성 식품으로서의 이용 가능성을 시사하고 있다. Hizikia fusiformis has been widely used in Oriental herbal medicine and health food. To identify antioxidation properties that contain natural bioactive substances, we investigated the distribution of active compounds existing in batches of organic solvent fractionation. A dried form of H. fusiformis was subjected to sequential fractionation using n-hexane, ethyl acetate, n-BuOH, and aqueous n-BuOH. The results showed that among the four isolated fractions, the n-BuOH fraction showed the highest antioxidation activities. The n-BuOH fraction was applied to reserve-phase silica gel column chromatography, which produced three fractions: BA, BB, and BC. Among these fractions, BB showed the highest antioxidation activities, which increased in a concentration-dependent manner. At a concentration of 1.0 mg/ml n-BuOH fraction, the activities of DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging and reducing power were approximately 45±0.14% and 1.34±0.23, respectively. In addition, the activities of β-carotene-linoleic acid, hydrogen peroxide scavenging, and ABTS (2,2"-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)) radical scavenging were 76±0.12%, 82±0.06%, and 65±0.17%, respectively. These findings suggest that the BB fraction contains potent antioxidation properties and that it could be used in the production of natural and functional foods.

재대정맥 내피세포의 증식에 미치는 글루타민 및 혈청 결핍의 영향

정진우(Jin-Woo Jeong),이혜현(Hye Hyeon Lee),박철(Cheol Park),김원재(Wun-Jae Kim),최영현(Yung Hyun Choi) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.7

글루타민과 혈청은 세포의 생존과 증식에 기본적으로 요구되지만, 그들의 양적 변화에 따른 내피세포 반응에 관한 신호전달 관련 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 인체 재대정맥 내피세포(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)의 증식에 미치는 글루타민과 혈청의 결핍에 관한 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 글루타민 및 혈청이 결핍된 조건에서 배양된 HUVECs의 증식 억제는 apoptosis 유발과 연관성이 있었음을 DAPI staining에 의한 핵의 형태 변화와 유세포 분석을 통하여 확인하였다. 비록 혈청이 결핍된 조건보다 글루타민 결핍에 의한 apoptosis 유발 정도가 더 높게 나타났으나, 두 현상에 의한 apoptosis의 유발은 anti-apoptotic Bcl-2 및 Bcl-xL의 발현 저하와 pro-apoptotic Bax의 발현 증가, IAP family 단백질의 발현 감소, caspase의 활성 증가에 따른 PARP 단백질의 단편화와 연관성이 있었다. 또한 이러한 조건에서 HUVECs의 Bid 발현의 감소 또는 tBid 발현의 증가 현상이 관찰되어, 글루타민 또는 혈청 결핍에 의한 HUVECs의 apoptosis 유발은 세포막 수용체 및 미토콘드리아 활성 경로를 동시에 통하여 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 그러나 글루타민과 혈청이 동시에 결핍된 조건에서 배양된 HUVECs의 증식 억제 현상은 각각의 조건에 비하여 증가되었으나 apoptosis는 유발되지 않았다. Glutamine and serum are essential for cell survival and proliferation in vitro, yet the signaling pathways that sense glutamine and serum levels in endothelial cells remain uninvestigated. In this study, we examined the effects of glutamine deprivation and serum starvation on the fate of endothelial cells using a human umbilical vein endothelial cell (HUVEC) model. Our data indicated that glutamine deprivation and serum starvation trigger a progressive reduction in cell viability through apoptosis induction in HUVECs as determined by DAPI staining and flow cytometry analysis. Although the apoptotic effects were more predominant in the glutamine deprivation condition, both apoptotic actions were associated with an increase in the Bax/Bcl-2 (or Bcl-xL) ratio, down-regulation of the inhibitor of apoptosis protein (IAP) family proteins, activation of caspase activities, and concomitant degradation of poly (ADP-ribose) polymerases. Moreover, down-regulation of the expression of Bid or up-regulation of truncated Bid (tBid) were observed in cells grown under the same conditions, indicating that glutamine deprivation and serum starvation induce the apoptosis of HUVECs through a signaling cascade involving death-receptor-mediated extrinsic pathways, as well as mitochondria- mediated intrinsic caspase pathways. However, apoptosis was not induced in cells grown in glutamine- and serum-free media when compared with cells exposed to glutamine deprivation or serum starvation alone. Taken together, our data indicate that glutamine deprivation and serum starvation suppress cell viability without apoptosis induction in HUVECs.

Bacillus sp.에 의하여 발효된 신품종 아가콩 발효 산물의 혈전 용해 활성 및 항산화 효과

Sung-Ryeal Kim(김성열),Min-Jeong Kim(김민정),Hye-Hyeon Lee(이혜현),Min-Jeong Seo(서민정),Byoung-Won Kang(강병원),Woo-Hong Joo(주우홍),Jeong-Uck Park(박정욱),Eun-Ju Rhu(류은주),Young-Hyun Hwang(황영현),Yong-Kee Jeong(정영기) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.11

본 연구에서는 혈전용해능이 우수한 Bacillus sp. sm26을 선별하고 신품종 기능성 콩인 노란 아가콩(YA)와 검정 아가콩(BA)을 발효시킨 발효콩(FYA, FBA)의 혈전용해 활성과 70% ethanol 추출(FYAE, FBAE)에 대한 항산화 효능을 조사하였다. FYA와 FBA의 혈전용해 활성은 각각 6.38±0.5와 6.83±0.5 U/ml로 대두 발효물(FSB)보다 각각 1.3배와 1.4배 높은 것으로 나타났다. 총 페놀 함량은 FYAE와 FBAE가 각각 3.40±0.44 ㎎/g, 2.45±0.20 ㎎/g으로 나타나, 대두 발효 추출물(FSBE)에 비하여 약 2배 이상의 높은 페놀 함량을 나타내었다. FYAE의 총 단백질과 총 당 함량은 각각 0.56±0.11 ㎎/g과 2.41±0.48 ㎎/g이었으며 FYBA는 각각 0.39±0.12 ㎎/g과 2.72±0.63 ㎎/g으로 나타나, FYAE가 FSBE보다 각각 4.7배와 1.7배 높은 총 단백질과 총 당 함량을 지닌 것으로 나타났다. DPPH radical 소거능은 FBAE가 1 ㎎/ml에서 79 %로 가장 높게 나타났으며 2배 높은 활성을 나타내었다. 환원력은 FBAE가 1 ㎎/ml의 농도에서 가장 높은 환원력을 나타내었으며 FSBE에 비해 2배 높은 활성을 보였다. 지질 과산화능은 1 ㎎/ml일 때 FBAE는 93%로 FSBE의 약 3배 높은 활성을 나타내었고 FYAE 또한 80%로 2.5배 높은 활성을 보였다. 과산화 수소에 대한 소거능은 1 ㎎/ml 농도에서는 FBAE가 82%로 FSBE에 비해 4배 높은 효과를 나타내고 FYAE의 경우 2.5배 높은 효과를 나타낸다. 이상의 연구 결과에서, 기능성 콩인 아가콩 발효물의 혈전용해 활성과 항산화 효능은 일반 콩에 높게 나타났으며 이는 앞으로 새로운 천연 기능성 식품으로서의 이용 가능성을 시사하고 있다. In this study, fibrinolytic activities of fermented yellow agabean (FYA) and black agabean (FBA), and the antioxidation efficiencies of 70% ethanol extract of fermented yellow agabean (FYAE) and black agabean (FBAE) were investigated by selecting Bacillus sp. sm26 strain. Fibrinolytic activities of FYA and FBA were 6.38±0.5 and 6.83±0.5 U/ml, which were 1.3 and 1.4 times higher than that of FSB, respectively. With regard to total phenolic contents, FYAE and FBAE were 3.40±0.44 ㎎/g and 2.45±0.20 ㎎/g respectively, suggesting that their contents were about twice as high as that of fermented soybean extract (FSBE) used as a control. In comparison with FSBE, total protein and sugar contents of FYAE were 0.56±0.11 and 2.41±0.48 ㎎/g, respectively, and those of FBAE were 0.39±0.12 and 2.72±0.63 ㎎/g, respectively. This result suggests that FYAE was 4.7 and 1.7 times higher than FSBE, respectively. The DPPH radical scavenging activity of FBAE was 79% at 1 ㎎/ml, which was highest among the fermented bean extracts, and was twice as high as FSBE in regards to activity. In addition, FBAE exhibited the highest reducing power at 1 ㎎/ml, which was higher than FSBE by two-fold. With regard to lipid peroxidation, FBAE and FYAE were 93% and 80% at 1 ㎎/ml, which were 3 and 2.5 times higher than FSBE, respectively. Of note, the hydrogen peroxide scavenging activities of FBAE and FYAE were 82% and 54% at 1 ㎎/ml, offering activity that was 4 and 2.5 times higher than FSBE, respectively. Based on these results, the fibrinolytic activity and antioxidation efficiency of the fermented agabeans were significantly higher than other soybeans. Therefore, these studies may suggest that the functional agabeans can be a potential candidate for a natural functional food.

인간 암세포인 AGS와 T24에서의 apoptosis 유도에 미치는 Bacillus subtilis 혈전용해효소 BK-17의 영향

백현(Hyun Baik),서민정(Min Jeong Seo),김민정(Min Jeong Kim),이혜현(Hye Hyeon Lee),강병원(Byoung Won Kang),박정욱(Jeong Uck Park),최영현(Yung Hyun Choi),서권일(Kwon Il Seo),정영기(Yong Kee Jeong) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.10

인간 암세포의 생육에 미치는 혈전용해효소(BK-1)의 영향을 조사하기 위해, 세포증식, 생존력, 형태변화 및 apoptosis 유도 등을 포함한 여러 가지 생화학적 실험을 하였다. 그 결과, AGS 인간 위장 암세포 및 T24 인간 방광 암세포상에의 BK-17 처리는 그 암세포들의 생존력 및 생율을 농도의존적 방법으로 감소시켰다. 현미경 관찰은, BK-17 처리에 의한 항 생육 효과는 막 수축, 세포의 rounding up, apoptotic bodies와 같은 형태학적 변화를 나타내었다. 특히, RT-PCR과 Western blotting data는, BK-17 처리가 항 apoptosis Bcl-2 군들 특히 Bcl-2, and Bcl-XL의 down-regulation 그리고 AGS 세포에서, apoptosis 촉진 매개체 Bax와 Bad의 up-regulation를 유도했다는 것을 보여주었다. BK-17에 의해 유도된 AGS 세포의 apoptosis는 caspase-3, caspase-8 그리고 caspase-9의 단백질가수분해 활성과 관련이 있었다. 이상의 결과를 볼 때, BK-17은 apoptotic cell death의 유도와 밀접한 관련이 있다는 것을 보여주고 있다. To investigate the effects of a fibrinolytic enzyme, BK-17, on the growth of human cancer cells, we performed various biochemical experiments, including cell proliferation and viability, and investigated subsequent morphological changes and apoptosis induction. BK-17 treatment of AGS human gastric and T24 human bladder carcinoma cells decreased the viability and the proliferation of the cells in a concentration-dependent manner. Microscopic studies indicated that the antiproliferative effects of the BK-17 treatment were associated with morphological changes, such as membrane shrinking, cell rounding up, and the formation of apoptotic bodies, indicating that BK-17 induced apoptosis in the cell lines. Of note, RT-PCR and Western blotting data indicated that the BK-17 treatment induced the down-regulation of antiapoptotic Bcl-2 members, Bcl-2 and Bcl-XL, and the up-regulation of proapoptotic Bax members, Bax and Bad, in the AGS cells. BK-17-induced apoptosis of AGS cells was involved in the proteolytic activation of caspase-3, caspase-8, and caspase-9. Taken together, these findings suggest that BK-17 is associated with the induction of apoptotic cell death.