Aesculetin의 항산화 활성과 MMP-9 활성 억제를 통한 암세포 침윤 억제

홍수경(Sugyeong Hong),김문무(Moon-Moo Kim) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.6

최근에 종양을 예방하거나 치료하기 위하여 안전하고 효과적인 항암화합물의 개발이 절실하게 요구되고 있다. 그 중에서 전통약재로부터 유래된 천연화합물은 항암후보소재로 관심의 대상이 되어왔다. 본 연구에서 사용된 aesculetin은 약용식물로 널리 알려진 산초나무의 주요 성분이다. Aesculetin은 항염증 및 항균과 같은 다양한 생물학적 효과를 가진다고 보고되었다. 그러나 세포침윤과 관련된 효과는 아직 발견되지 않았다. 그러므로 본 연구에서는 사람섬유아육종세포(HT1080)에서 항산화와 기질금속단백질분해효소(MMPs)에 대한 aesculetin의 효과를 조사하였다. 항산화 효과에 대한 연구에서 aesculetin은 DPPH radical에 대한 소거능뿐 만 아니라 환원력이 우수한 것으로 나타났다. 우선, MTT 실험을 이용하여 HT1080세포에서 aesculetin의 2 μM 이하의 농도에서 독성이 없는 것으로 나타났다. MMP-2와 MMP-9의 활성과 단백질 발현 수준에 대한 aesculetin의 억제효과는 gelatin zymography와 western blot을 이용하여 조사되었다. Aesculetin은 세포침윤과 관련된 MMP-9의 활성의 억제효과가 있는 것으로 나타났다. 더욱이, aesculetin은 TIMP-1의 단백질 발현 수준을 증가시켰으나, PMA로 자극된 MMP-9의 단백질 발현 수준을 감소시켰다. 더불어 aesculetin은 농도의존적으로 암전이와 관련된 세포침윤을 현저하게 억제하였다. 위의 결과들을 바탕으로, aesculetin은 세포침윤과 관련된 MMP의 활성과 발현의 억제를 통해 세포침윤을 예방할 수 있는 소재로서 기대된다. The development of safe and effective anti-cancer compounds has been seriously required to prevent and treat development of tumor in recent years. Among them, natural compounds derived traditional medicinal stuffs have been paid to attention as an anti-cancer candidate. In this study, aesculetin is a main component of a widely known as a medicinal stuff. It was reported that aesculetin has various biological effects such as anti-inflammatory and anti-bacterial, but its effect related to cell invasion was not discovered. Therefore, in this study, the effect of aesculetin on antioxidant and matrix metalloproteases (MMPs) was investigated in human fibrosarcoma cells, HT1080. First of all, aesculetin showed the scavenging activity of DPPH radical and reducing power in a dose dependent manner. As a result of cytotoxicity, the nontoxic concentration of aesculetin was below 2 μM in HT1080 cells performed by MTT assay. In addition, aesculetin displayed the inhibitory effect on MMP-9 activity related to cell invasion in experiment carried out by gelatin zymography assay. Furthermore, aesculetin increased the expression level of TIMP-1 but decreased the expression level of MMP-9 stimulated with PMA in western blot assay. Furthermore, aesculetin remarkably inhibited cell invasion related to metastasis a dose dependent manner. Above results suggest that aesculetin could exert chemopreventive effect through inhibition of activity and expression of MMP-9 related to cell invasion.

트리즈를 이용한 압전소자 기반 핸드 에너지 실용장치 설계

김민서(Minseo Kim),홍수경(Sugyeong Hong),고상희(Sanghee Ko),김영민(Youngmin Kim),고기헌(Gihun Ko),박남제(Namje Park) 한국통신학회 2013 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.6

진생베리 열수 추출물의 다당체 분해 효소와 인슐린 신호전달 분자 PTP1B와 AKT1에 미치는효과

권은정(Eun-Jeong Kwon),홍수경(Sugyeong Hong),김문무(Moon-Moo Kim),김주완(Joo Wan Kim),김덕원(Deok Won Kim),정경태(Kyung Tae Chung) 한국생명과학회 2014 생명과학회지 Vol.24 No.9

인삼은 건강에 효과적인 약초라고 알려져 왔다. 인삼의 열매인 진생베리는 인삼의 주성분과 비슷한 ginsenoside, saponin, polyphenol, polyacetylene, alkaloid 등의 성분을 포함한다. 본 연구의 목적은 인삼과 같이 진생베리 열수 추출물(Ginseng berry water extract, GBE)이 당뇨와 연관된 세포 외 효소와 인슐린 신호전달 경로에 있는 분자의 발현에 어떤 효과를 가지고 있는지를 조사하였다. α-Amylase와 α-glucosidase는 섭취한 다당분자를 분해하여 포도당을 생성함으로 항당뇨 약물개발의 표적 효소이다. GBE에 의한 두 효소의 활성 억제능을 in vitro에서 측정하였으나 최고 1,000 μg/ml 농도에서도 효소활성 억제능이 나타나지 않았다. 인슐린 신호전달 경로의 영향을 확인하기 위해서 HepG2 세포에서 GBE에 의한 인슐린 신호전달 경로의 주요 단백질인 protein-tyrosine phosphatase 1B (PTP1B)와 Akt1의 발현수준 변화를 Western blot 방법으로 조사하였다. 이때 인슐린에 의한 이들 분자의 변화에 GBE가 영향을 주는 것으로 나타났다. PTP1B는 인슐린에 의해 증가된 발현량이 저농도의 GBE이 의해 더욱 증가하였으나, 200 μg/ml 농도의 GBE에 의해서는 다소 감소하는 것으로 나타났다. 또한, Akt1도 인슐린에 의해 증가된 발현량이 GBE 농도에 따라 감소하는 것으로 나타났다. Ginseng has been known to be highly effective for health as a traditional medicinal herb. Ginseng berry, or fruit of ginseng, contains ginsenoside, saponin, polyphenol, polyacetylene, alkaloid, etc. as the main compounds as does ginseng. The aim of this study is to evaluate any effect of ginseng berry water extract (GBE) on diabetic-associated molecules, such as enzymes, which are responsible for the glucose entry of the cells and the insulin receptor signaling molecules using HepG2 cells. Therefore, two enzymes, α-amylase and α-glucosidase, were selected and assayed for their activities in the presence of GBE in vitro. These two enzymes are responsible for producing glucose from dietary starch. Protein-tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) and Akt1 are key proteins in the insulin receptor signaling pathway. These two intracellular signaling molecules were investigated for their expression levels in HepG2 cells after insulin and GBE treatment. GBE, at concentrations up to 1,000 μg/ml, did not exert any inhibitory effect on α-amylase and α-glucosidase. It was observed that the expression level of PTP1B was increased by insulin and the 25 μg/ml GBE treatment enhanced the PTP1B level. However, GBE at a concentration of 200 μg/ml reduced the expression level of PTP1B. In the case of Akt1, the Akt1 level by insulin was decreased by GBE treatment. These data suggest that the water extracts of ginseng berry have an influence on intracellular signaling by insulin.

항산화 및 암전이 관련 단백질의 발현에 미치는 콩잎낙엽 에탄올 추출물의 영향

송채은(Chaeeun Song),이수경(Su-Gyeong Lee),홍수경(Sugyeong Hong),류준하(Zoon Ha Ryu),김문무(Moon-Moo Kim),오영희(Yunghee Oh) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.4

콩잎은 골다공증 및 유방암 발생을 예방한다고 널리 보고되고 있다. 이를 바탕으로 콩잎낙엽 에탄올 추출물(SBFL)을 제조하여 암 전이와 관련 있는 세포침윤에 대한 효과를 조사하기 위하여 섬유아육종세포(HT1080)에서 SBFL이 항산화와 matrix metalloproteinases (MMPs)에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서 활성산소의 소거효과에 대한 SBFL효과는 DPPH radical, 환원력 및 지질과산화실험으로 평가되었다, 본 연구에서 SBFL은 양성대조군으로 사용된 vitamin C 및 vitamin E와 비교 시 우수한 항산화 효과를 보여주었다. 다음으로 SBFL의 세포독성을 측정하기 위하여 MTT assay를 수행한 결과 16 μg/ml 이상의 농도에서 세포독성을 보여주었다. SBFL은 gelatin zymography 실험에서 phorbol 12-myristate 13-acetae (PMA) 혹은 phenazine methosulfate (PMS)로 자극된 암 전이에서 중요한 MMP-9의 활성을 감소시켰다. 특히 SBFL은 단백질 발현 실험에서 SOD-1, p-FoxO-1의 발현을 증가시켰다. 더욱이 vascular endothelial growth Factor (VEGF)로 자극된 세포 침윤이 SBFL처리에 의하여 억제되는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 바탕으로 SBFL은 뛰어난 항산화 효과는 산화적 스트레스를 감소시키고 MMP-9의 활성과 세포침윤을 억제시켜 암 전이의 예방을 위한 유효성분으로 이용될 수 있다는 것을 암시하고 있다. Soybean leaves, a Korean edible plant material, have been reported to prevent the development of osteoporosis and breast cancer. Based on this rational, soybean fallen leaves ethanolic extract (SBFL) was used for the experiment of cell invasion related to metastasis and antioxidant activity. The effect of SBFL on matrix metalloproteinases (MMPs) in human fibrosarcoma cells, HT1080 as well as its antioxidant activity was investigated in this study. The effect of SBFL on scavenging activity of reactive oxygen species was evaluated in vitro using lipid peroxidation assay,DPPH radical and reducing power assay. SBFL showed the positive effects on antioxidant activity, compared with vitamin C and vitamin E used as positive controls. Furthermore, SBFL showed cytotoxicity above 16 μg/ml in MTT assay. In particular, it was found that SBFL decreased the activation of MMP-9 stimulated by phorbol 12-myristate 13-acetae (PMA) and phenazine methosulfate (PMS). SBFL treatment increased the expression levels of p-FoxO-1 and SOD-1. Moreover, SBFL inhibited cell invasion stimulated by vascular endothelial growth Factor (VEGF). These results indicate that SBFL could inhibit cell invasion related to the activation of MMP-9 and oxidative stress, suggesting that it could be available as a main ingredient for prevention of metastasis.

어성초 메탄올 추출물로부터 항산화 효능을 가진 활성물질의 확인

김혜지(Hyeji Kim),황희성(Heesung Hwang),박수민(Sumin Park),강성욱(Sungwook Kang),김혜정(Hyejeong Kim),홍수경(Sugyeong Hong),김문무(Moon-Moo Kim),오영희(Yunghee Oh) 한국생명과학회 2017 생명과학회지 Vol.27 No.7

본 연구는 어성초의 메탄올 추출물을 이용하여 항산화 효능이 가장 좋은 fraction을 찾고, 항산화 효능을 나타내는 성분을 분석하였다. 메탄올 추출에 의한 유기 용매 별 분획에서 항산화 효과가 가장 좋은 ethyl acetate 분획물을 칼럼 크로마토그래피하여 12가지의 fraction 중 가장 높은 항산화 효과를 보인 Fr. 10을 이용하여 DPPH 라디칼의 소거활성, 환원력, 지질과산화, 세포독성, DNA 산화 및 DCFH-DA를 이용한 세포내 과산화수소 제거효과를 조사하였다. DPPH radical scavenging activity, reducing power, TBARS, cell viability, DNA oxidation and DCF fluorescence 12가지의 fraction들 중 항산화 효능이 가장 좋은 Fr. 10의 DPPH radical 소거 활성 결과로 64 μg/ml 농도에서 양성대조군에 근접하는 60%의 억제능을 보였다. Reducing power 결과로 32 μg/ml의 농도에서 140%로 양성대조군과 비슷한 결과 값을 보였다. TBARS 결과로 2 μg/ml에서 양성대조군과 같은 값의 활성산소 억제능이 나타난다. 또한 cell viability 결과로 32 μg/ml 이상의 농도에서 세포 독성에 의해 생존율이 감소하였고, DCF fluorescence 결과로 농도의존적으로 H2O2에 의한 산화적 손상을 억제하는 것으로 나타났다. DNA oxidation 실험결과 1 μg/ml 이상의 농도에서 DNA의 손상을 감소시킴을 확인할 수 있었다. IR 및 LC-MS를 이용하여 Fr. 10의 유효성분을 조사한 결과 rutin (분자량, 610)으로 확인 되었다. 결론적으로 어성초의 메탄올 추출물로부터 분리한 Fr. 10은 농도 의존적으로 항산화 효능이 우수하게 나타났고, 어성초는 화장품 및 기능성 식품의 소재로 활용될 수 있음을 시사한다. This study was carried out to evaluate the antioxidant effect of methanolic extract of Houttuynia cordata (HCME) and to identify a compound having antioxidant effect. The ethyl acetate fraction of HCME showed the highest antioxidant effect in organic solvent fractions. The fraction was then separated into 12 fractions by open column chromatography. Among these fractions, the fraction 10 (Fr. 10) with the highest antioxidant activity was isolated, and its antioxidant effect was evaluated by DPPH radical scavenging activity, reducing power, TBARS, cell viability, DNA oxidation and DCF fluorescence. The Fr. 10 at a 64 μg/ml showed 60% of inhibitory effect similar to that of vitamin C at 10 μg/ml, compared with blank group. The Fr. 10 at 64 μg/ml showed 264% of reducing power, compared with blank group. TBARS assay showed that the Fr. 10 at 64 μg/ml had 35.5% of inhibitory effect similar to that of vitamin E at 1,000 μg/ml, compared with blank group. The Fr. 10 above 32 μg/ml displayed cytotoxicity. However, it was observed that the Fr. 10, above 1 μg/ml reduced DNA damage. DCF fluorescence assay showed that the Fr. 10 inhibited oxidative stress by H₂O₂ in a dose dependent manner. The compound of Fr. 10 was identified to be rutin whose molecular weight is 610 by the IR and LC-MS analyses. Therefore, these results suggest that the rutin of Fr. 10 could use as a natural antioxidant for development of cosmetics and functional foods.